JPS5941938B2

JPS5941938B2 - 石膏スラリ−のフロ−値向上方法

Info

Publication number: JPS5941938B2
Application number: JP14493876A
Authority: JP
Inventors: 明利吉田; 憲一尾首
Original assignee: Nissan Chemical Corp
Current assignee: Nissan Chemical Corp
Priority date: 1976-12-02
Filing date: 1976-12-02
Publication date: 1984-10-11
Also published as: JPS5369225A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、半水石膏に水を加えて得られる石膏スラリー
組成物の改良に係わり、特に優れた作業性を有する上に
、無着色かつ高強度の硬化体をもたらす石膏スラリー組
成物を提供せんとするものである。

従来、石膏は無機材料として種々の用途に用いられ、例
えば、石膏ボード、石膏ブロック、石膏プラスター等そ
の製品としても極めて多いが、それらの殆んどのものは
半水石膏を原料とし、これに水及び必要な充填剤、添加
剤等を加えたスラリー又は可塑物から造られている。

このスラリー又は可塑物は、通常水の蒸発を伴ないなが
らやがて凝結が開始するに至り、更に硬化が進行して最
終製品の硬化体が形成される。

しかし、このスラリー又は可塑物から好ましい成形体を
得るには、このものに充分な流動性を賦与する必要があ
り、そのために通常混水量を増加することが行なわれて
いる。

しかし、多量の水を混入させるとスラリー又は可塑物の
流動性は向上しても、硬化体の強度が低下し好ましくな
い。

そこで硬化体の強度を高める目的で、例えばリグニンス
ルホン酸カルシウム等の如き減水剤を混入させて、高い
流動性を保持させながら、混水量を減らすことにより硬
化体の強度を高める方法等も行なわれているが、これら
の方法によれば、添加剤に基因して硬化体に着色を伴な
い易いという欠点が存する。

本発明者らは、石膏製品の改質に関し種々の研究を行な
っていたが、石膏スラリーにシリカゾルを混入させると
フロー値が著るしく高まるが、石膏スラリーの凝結時間
が短縮すること及び既知の凝結遅延剤を更に混入させる
と凝結時間が遅延することを見出し本発明を完成した。

本発明の目的は、高いフロー値を有すると共に遅延した
凝結時間を示し、しかも硬化後は無着色かつ高強度を有
する石膏硬化体を形成せしめる石膏スラリー組成物を提
供することにある。

本発明の石膏スラリー組成物は、半水石膏の水性スラリ
ーに、該スラリー中の半水石膏に対し夫々ＳｉＯ□とし
て１〜１５重量％量のシリカゾルと０．０５〜０．５重
量％量の凝結遅延剤を含有させたことを特徴とする。

本発明に用いられる半水石膏は、水利石膏を焼成して得
られる通常の粉状半水石膏であり、ＣａＳＯ４・０．５
Ｈ２Ｏの組成を有するものである。

また、本発明に用いられる半水石膏の水性スラリーは、
上記半水石膏に水を添加混合して得られるものであるが
、本発明の目的が達成される限り、その用途に応じ他の
任意の添加剤、充填剤等を含有しても差支えない。

本発明に用いられるシリカゾルは、粒径約２〜３００ｍ
μであって、表面に活性なシラノール基を有するコロイ
ド状シリカの粒子が、水、親水性有機溶媒又はこれらの
混合物中に安定に分散したものである。

用いられるシリカゾルとしては、アルカリ成分を実質的
に含まず、ｐＨが約２〜６である酸性のシリカゾル、ア
ルカリにより安定化されたアルカリ性シリカゾル等が挙
げられる。

これらシリカゾルは水、親水性有機溶媒、又はこれらの
混合物を分散媒とし通常ＳｉＯ２として５〜５０％程度
の濃度を有するものである。

分散媒の親水性有機溶媒の例としては、メタノール、エ
タノール、インプロパツール、アセトン、メチルエチル
ケトン等が挙げられる。

上記アルカリ安定化シリカゾル中としては、通常少量の
アルカリ金属成分、第１級、第２級及び第３級アミン、
第４級アンモニウム水酸化物等の水溶性含窒素有機化合
物等が、これらＬｉ、Ｎａ、Ｋ又は含窒素原子有機化合
物のアンモニウム陽イオン基をＭで表わすとき、８１０
２７Ｍ２０のモル比で２０以上好ましくは５０〜１００
０である範囲に含まれるシリカゾルが通常用いられる。

本発明に用いられる凝結遅延剤としては、くえん酸、し
ゆう酸、若しくはそれらのナトリウム、カリウム塩、蔗
糖等の多糖類等が挙げられる。

上記シリカゾルは、半水石膏の水性スラリーにこれを添
加したとき、スラリーのフロー値を向上させる作用をし
、また、スラリーの硬化体の強度を高める効果を奏する
が、本発明において、上記半水石膏の水性スラリー中に
含有させるシリカゾルの量としては、半水石膏に対しＳ
ｉＯ２として１〜１５重量％の割合となる量が適当であ
る。

１重量％以下でも用い得るが、０６５重量％以下では実
質的にフロー値の向上に効果がなく、また、１５重量％
以上では石膏硬化体の強度が低下する。

３〜１０重量％程度が好ましい。

通常コロイド状シリカの添加量の増加と共にフロー値が
増大する。

しかし、シリカゾルの含有率をＳｉＯ２として数３以上
にも高めると半水石膏スラリーの凝結時間が短縮し、短
時間に作業を終了しないと作業性が著るしく低下する。

本発明に用いられる凝結遅延剤は、これを上記半水石膏
とシリカゾル含有のスラリーに添加すると、上記欠点が
解消し、シリカゾルの含有による改良効果が保持された
ま５、スラリーの凝結時間を遅延せしめる作用をする。

しかし、その含有率として半水石膏に対し０．０５重量
％以下では上記効果に乏しく、また、０．５重量％以上
もの含有率では硬化体の強度低下をもたらし好ましくな
い。

勿論、硬化体の強度が低下しても凝結時間を著るしく遅
延したいときは、上記含有率以上に添加してもよい。

本発明の石膏スラリー組成物としては、本発明の目的が
達成される限り、上記成分の他に任意の成分、例えば、
繊維質補強材、骨材、増量材、顔料等を加えてもよい。

本発明の石膏スラリーの調製法としては、半水石膏、水
、シリカゾル、凝結遅延剤等を任意の順序で添加混合す
る方法でよいが、予め、混線水中にシリカゾルと凝結遅
延剤を加えた液をつくり、これを半水石膏と混合する方
法が好ましい。

シリカゾルを用いる場合には、その分散媒は上記添加水
の成分ともなり得るので添加すべき水の量はシリカゾル
からの分散媒を勘定に入れて定められる。

本発明によれば、コロイド状シリカは半水石膏の水性ス
ラリーのフロー値を高める効果を奏するので、充分な作
業性及び流動性を有する限り、スラリー調製に当っては
混水量を減らすことも可能であり、混水量を減少させた
半水石膏のスラリーからは一層強度の高い硬化体が得ら
れる。

また、硬化体に特に高い強度を要しない用途の場合には
、スラリーが充分な作業性及び流動性を有する限り、充
填剤の混入量を増加させることもできる。

本発明のスラリーが硬化して得られる硬化体が、コロイ
ド状シリカを含有しないスラリーからの硬化体に比し著
るしく高い強度を有する効果については、コロイド状シ
リカの粒子表面の活性なシラノール基によりシリカの粒
子が石膏粒子間の結合に関与し、更に石膏粒子間の空隙
が高強度シリカ材で充填されその結果複合材が形成され
ることによるものと考えられる。

しかし、か＼る結合力を有するコロイド状シリカが存在
するにも拘わらず、硬化前においてはコロイド状シリカ
を含む半水石膏の水性スラリーが高いフロー値を有する
ことは意外なことであり、これに対する完全な理論は未
解決ながら、硬化前においてはスラリー中に分散された
コロイド状シリカが石膏粒子の近傍に介在し滑剤的作用
をしているものと考えられる。

また、コロイド状シリカを含む半水石膏の水性スラリー
が硬化後も無着色性を示すことについては、このスラリ
ーが着色性有機物質を含まず、また、石膏とシリカの結
合体も着色体でないことによるものと考えられる。

本発明の石膏スラリー組成物は、壁材、板材等の建築用
に限らず広く一般に石膏プラスター、石膏ボード、石膏
ブロック等の用途に対し極めて有用である。

以下、比較例と共に実施例を挙げて説明するが本発明の
技術的範囲はこれに限定されない。

比較例半水石膏１００重量部に水を６０重量部加えることによ
り嵐■のスラリーを、また、半水石膏と水とｐＨ３，５
、Ｓｉ０２濃度３０重量％の水性シリカゾルとを全
混水量が半水石膏に対し６０重量部となるようにかつ半
水石膏に対し夫れ５ｉ０２として１．５重量％、３．０
重量％及び６．０重量％となるように添加混合すること
により嵐■〜■のスラリーを調製した。

更に、上記五■のスラリーにくえん酸を凝結遅延剤とし
て半水石膏に対し０．１重量％添加混合することにより
嵐■のスラリーを得た。

次に、これらのスラリーについて、ＪＩＳＲ５２０１セ
メントの物性試験方法に従って凝結時間及びフロー値を
、また、上記スラリーを硬化させて得られる硬化体につ
いてもＪＩＳＲ５２０１の方法に従って圧縮強度及び曲
げ強度を測定したところ第１表に示す結果を得た。

実施例１上記比較例のスラリー五■と■に更にくえん酸を夫れ半
水石膏ζこ対し０，１重量％添加混合することにより煮
■と■のスラリーを調製し、比較例と同様にしてスラリ
ー物性及び硬化体の物′跣を測定し第２表に示す結果を
得た。

いずれの場合にもくえん酸によって凝結遅延効果が現れ
ている。

更に、これらの硬化体を２４時間常温の水中に浸漬した
後とり出して、湿潤時の圧縮強度を測定したところ第２
表に示す良好な結果が得られた。

実施例２比較例の五■のスラリーに、凝結遅延剤としてくえん酸
ナトリウムを半水石膏に対し第２表記載の添加量加えて
混合することにより茗■と■のスラリーを調製し、比較
例と同様にして凝結開示時間、フロー値及び圧縮強度を
測定したところ第２表記載の結果が得られた。

同表の結果は、くえん酸ナトリウムもやはり、シリカゾ
ル添加のスラリーに対して効果的な凝結遅延作用を示し
、シリカゾルとの併用添加によって、作業性良好な改良
石膏スラリーが得られることを示している。

Claims

【特許請求の範囲】

１半水石膏の水性スラリーに、該スラリー中の半水石
膏に対し夫々ＳｉＯ２として１〜１５重量％量のシリカ
ゾルと０．０５〜０．５重量％量の凝結遅延剤を含有さ
せたことを特徴とする石膏スラリー組成物。