石膏硬化体、石膏板、石膏硬化体的制造方法及纸面石膏板的制造方法与流程

本发明涉及一种石膏硬化体、石膏板、石膏硬化体的制造方法及纸面石膏板的制造方法。

背景技术：

历来，石膏硬化体应用于建材等各种用途。尤其是近年，除了隔热性、隔音性及难燃性之外，还为了提高施工性及使用性等，对于比重较之以往更小的轻量石膏硬化体的需求在高涨。

然而，我们已知石膏硬化体比重减小会导致其物理强度减弱。此外，关于以石膏硬化体作为芯材的石膏板，现在使用表面配置有石膏板用原纸的石膏板即纸面石膏板、以玻璃毡作为表面材料的石膏板、表面埋有玻璃组织物(tissue)的石膏板等，这些石膏板中作为芯材的石膏硬化体的比重减小时，石膏板的强度也会减弱。

因此，针对石膏硬化体，在研究提高其强度的方法。

例如，专利文献1公开了一种特定的置换淀粉其能够增强石膏壁板的芯的强度。并且，作为特定的置换淀粉的例举了羟乙基化的淀粉。

<现有技术文献>

<专利文献>

专利文献1：(日本)特表2007-535583号公报

技术实现要素：

<本发明要解决的课题>

然而，根据专利文献1公开的提高石膏壁板芯的强度的方法，作为石膏壁板的材料，必须向石膏芯添加由有机物构成的特定的置换淀粉。在作为石膏壁板材料添加有机物的情况下，石膏壁板的难燃性会降低，为了维持石膏壁板的难燃性，要限制置换淀粉的添加量，但这样就无法充分提高强度。因此，需求的是一种包含对难燃性无影响的无机材料的强度提高剂的石膏硬化体。

鉴于现有技术的问题，本发明的目的在于提供一种包含无机材料的强度提高剂的小比重石膏硬化体。

<解决上述课题的手段>

为了实现上述目的，本发明提供一种通过混拌烧石膏、二水合磷酸氢钙、水以及泡沫获得石膏浆并使该石膏浆硬化而形成的、比重为0.3以上0.8以下的石膏硬化体。

<发明的效果>

根据本发明，能够提供一种包含无机材料的强度提高剂的小比重石膏硬化体。

附图说明

图1是本发明实施方式的石膏板。

图2是说明本发明实施方式的石膏板制造方法的图。

图3是表示实验例1的石膏硬化体的比重与压缩强度的关系的图。

图4是表示实验例4的二水合磷酸氢钙的添加量与弯曲量的关系的图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式，但本发明不限于以下实施方式，在不脱离本发明的范围内，可对以下实施方式进行各种变更以及置换。

(石膏硬化体、石膏板)

以下，说明本实施方式的石膏硬化体、石膏板的一构成例。

本实施方式的石膏硬化体通过混拌烧石膏、二水合磷酸氢钙、水以及泡沫获得石膏浆并使之硬化而形成，其比重可为0.3以上0.8以下。

以下，说明石膏硬化体、石膏浆的构成原料的各成份。

烧石膏还被称为半水硫酸钙，是一种具有水硬性的无机化合物。作为烧石膏，可以使用在空气中或水中(包括蒸气中)对天然石膏、副产石膏以及排烟脱硫石膏等的单独或混合石膏进行烧制而成的β型、α型烧石膏的任意单品或者两者的混合品。另外，也可以包含在制成烧石膏时产生的微量的III型无水石膏。

在本实施方式的石膏硬化体中，优选作为原料的烧石膏包含β型烧石膏，更优选作为石膏硬化体原料的烧石膏的主要成份为β型烧石膏。在此，作为石膏硬化体原料的烧石膏的主要成份为β型烧石膏是指，作为石膏硬化体原料的烧石膏中的β型烧石膏所占质量比率大于50％。在本实施方式中，作为石膏硬化体原料的烧石膏亦可仅由β型烧石膏构成。

制造α型烧石膏时，需要使用热压器(autoclave)在水中或水蒸气中对天然石膏等二水合石膏等进行加压烧制。相对而言，制造β型烧石膏时只需在空气中以常压对天然石膏等二水合石膏进行烧制，即，在制造方面β型烧石膏的生产性优于α型烧石膏。

另外，本发明的发明者们研究发现，作为石膏硬化体原料的烧石膏包含β型烧石膏时，尤其是添加了二水合磷酸氢钙时，提高强度的效果增强。且，β型烧石膏的比率较高时，添加二水合磷酸氢钙后的强度提高效果更强。

根据以上理由，在本实施方式的石膏硬化体中，优选作为原料的烧石膏中包含如上所述的β型烧石膏，更优选β型烧石膏的比率较高。

以下，关于二水合磷酸氢钙(CaHPO₄·2H₂O)进行说明。

本发明的发明者们，关于可提高小比重石膏硬化体的强度(例如，压缩强度)的强度提高剂进行了研究探讨。

其结果发现，在石膏硬化体原料添加了作为无机材料的二水合磷酸氢钙的情况下，与未添加二水合磷酸氢钙的情况相比，石膏硬化体的强度提高，由此获得了本发明。

如上所述，二水合磷酸氢钙可使石膏硬化体的强度提高，并且因其为无机材料，不会造成石膏硬化体的难燃性降低。因此，通过添加二水合磷酸氢钙，能够获得可以兼顾到难燃性及强度提高的小比重石膏硬化体。

已知磷酸氢钙包括无水物、一水合物以及二水合物，本发明的发明者们的研究表明，二水合磷酸氢钙具有提高石膏硬化体强度的效果。

关于二水合磷酸氢钙的添加量并无限定，但优选为，相对于烧石膏100质量份，石膏浆中包含的二水合磷酸氢钙的比率为0.01质量份以上5质量份以下。即，在调制石膏浆时，相对于烧石膏100质量份，优选按照0.01质量份以上5质量份以下的比率添加二水合磷酸氢钙。其理由在于，相对于烧石膏100质量份，二水合磷酸氢钙的含量未满0.01质量份时，添加二水合磷酸氢钙来提高石膏硬化体强度的效果有时不够充分。另外，相对于烧石膏100质量份，所添加的二水合磷酸氢钙的含量大于5质量份时，石膏硬化体中的石膏纯度下降，还会导致成本提高。因此，相对于烧石膏100质量份，石膏浆中包含的二水合磷酸氢钙的比率更优选为0.05质量份以上1质量份以下。

关于二水合磷酸氢钙的添加方法并无限定。例如，可以预先将二水合磷酸氢钙混合在烧石膏中，获得石膏化合物，然后对该石膏化合物、水以及泡沫加以混拌而形成石膏浆。另外，也可以先使二水合磷酸氢钙悬浮于水中，再对烧石膏、二水合磷酸氢钙和水的悬浮液、以及泡沫加以混拌，形成石膏浆。

另外，本发明的发明者们进一步研究发现，通过添加二水合磷酸氢钙，还可以获得抑制石膏硬化体发生弯曲的效果，以及提高尺寸稳定性的效果。以下，关于二水合磷酸氢钙的抑制石膏硬化体发生弯曲的效果以及提高尺寸稳定性的效果进行说明。

如上所述，为了提高加工性、使用性等，近年来对于小比重轻量石膏硬化体的需求在高涨。尤其是，对于可用于天花板等的板状石膏硬化体，具体而言例如以石膏硬化体作为芯材的石膏板(例如，纸面石膏板等)等，更要求比重小的轻量石膏硬化体。

在此，固定天花板时一般采用沿着天花板边缘部间隔打入多个螺钉，用螺钉将天花板固定在天棚的固定件上的方法。然而，作为天花板使用包含现有的小比重轻量石膏硬化体的石膏板时，螺钉之间的天花板会发生弯曲，而导致外观问题。

对此，根据本实施方式的添加有二水合磷酸氢钙的石膏硬化体，与未添加二水合磷酸氢钙的现有的石膏硬化体相比，能够抑制发生弯曲，从而不会导致外观问题。可抑制弯曲发生的理由尚不明确，据推测这可能与二水合磷酸氢钙提高石膏硬化体强度的作用以及提高尺寸稳定性的作用有关。

如上所述，对于石膏板而言，发生弯曲尤其容易引发问题，而本实施方式的石膏硬化体能够抑制弯曲的发生。因此，本实施方式的石膏硬化体，在以该石膏硬化体作为芯材的石膏板的应用中尤其能够发挥其效果。另外，关于以石膏硬化体作为芯材的石膏板的形态并无限定，例如该石膏板优选为纸面石膏板。

并且，如上所述，本实施方式的石膏硬化体通过添加二水合磷酸氢钙，还能够提高尺寸稳定性。

已知将石膏硬化体放置在例如供水口等高湿度环境的情况下，石膏硬化体会吸收水分而膨胀，导致其尺寸变化。当发生了这种尺寸变化时，力量施加于石膏硬化体及其周边的部件，而导致石膏硬化体及其周边部件发生龟裂或鼓出等的问题。对此，本实施方式的石膏硬化体通过添加二水磷酸氢钙，即使被放置于高湿度环境中，也能够抑制其尺寸变化。即，能够抑制吸水膨胀率。由此，本实施方式的石膏硬化体亦可应用于例如高湿度环境。

以下，关于形成石膏浆时添加的水进行说明。本实施方式的石膏硬化体如上所述其由石膏浆硬化而形成，对烧石膏及二水合磷酸氢钙等进行混拌而制成石膏浆时，可以添加水。关于形成石膏浆时的水的添加量并无限定，可以根据所要求的流动性等，选择任意的添加量。

另外，形成石膏浆时可以添加泡沫。通过调整泡沫的添加量，可以使获得的石膏硬化体的比重达到理想的范围。

对于形成石膏浆时添加泡沫的方法并无限定，可以採用任意的添加方法。例如，可以预先将发泡剂(起泡剂)加到水中(用于形成泡沫的水)，一边掺入空气一边进行混拌而形成泡沫，并将形成的泡沫与烧石膏、二水合磷酸氢钙以及水(石膏浆的搅拌水)一同进行混合，以形成添加了泡沫的石膏浆。另外，还可以向预先混合烧石膏、二水合磷酸氢钙以及水等形成的石膏浆中，添加所形成的泡沫，获得添加了泡沫的石膏浆。

对于形成泡沫时使用的发泡剂并无限定，例如可以举出烷基硫酸钠、烷基醚硫酸盐、烷基苯磺酸钠、聚氧乙烯醚硫酸盐等。

关于泡沫的添加量并无限定，可以根据制作的石膏硬化体所被要求的比重任意选择。

对于本实施方式的石膏硬化体的比重并无限定，但优选例如0.3以上0.8以下。因此，优选根据比重的范围来选择泡沫的添加量。另外，本实施方式的石膏硬化体，如上所述，能够通过添加二水合磷酸氢钙提高其强度，因此在强度较低的小比重石膏板中尤其能够发挥其效果。由此，本实施方式的石膏硬化体的比重更优选为0.3以上0.7以下，进而优选为0.3以上0.5以下。为了使石膏硬化体的比重达到该范围，优选根据比重范围来调整泡沫的添加量。

另外，除了以上所述的烧石膏、二水合磷酸氢钙、水、泡沫等之外，石膏浆中还可以添加任意的成份。

具体而言，例如石膏浆还可以包含有机羧酸及/或有机羧酸盐。

有机羧酸及/或有机羧酸盐具有提高石膏硬化体的尺寸稳定性的功效。如上所述，二水合磷酸氢钙被添加在石膏浆时，也具有提高石膏硬化体的尺寸稳定性的功效。在此，通过同时添加二水合磷酸氢钙、有机羧酸及/或有机羧酸盐，因其相乘效果，与仅添加其中一个的情况相比，更能够提高尺寸稳定性，因此优选同时添加两者。

关于有机羧酸及/或有机羧酸盐的种类并无限定，可任意选择。例如，有机羧酸优选是从蚁酸、醋酸、丙酸、丁酸、戊酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙炔酸、油酸、马来酸、丁烯酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸、葡萄糖酸、乳酸当中选择的1种以上的有机羧酸。此外，有机羧酸盐优选是从蚁酸、醋酸、丙酸、丁酸、戊酸、丙烯酸、甲基丙烯酸、丙炔酸、油酸、马来酸、丁烯酸、草酸、丙二酸、琥珀酸、戊二酸、己二酸、酒石酸、柠檬酸、苹果酸、葡萄糖酸、乳酸当中选择的1种以上的有机羧酸的盐。

关于有机羧酸及/或有机羧酸盐的添加量并无限定，但优选是，相对于烧石膏100质量份，石膏浆中添加的有机羧酸及/或有机羧酸盐为0.005质量份以上0.2质量份以下。更优选为，相对于烧石膏100质量份，石膏浆中添加的有机羧酸及/或有机羧酸盐为0.01质量份以上0.1质量份以下。

另外，除了以上所述的成份之外，石膏浆中还可以添加淀粉或聚乙烯醇等可提高覆盖材料与石膏硬化体的黏着性的黏着性提高剂、玻璃纤维等无机纤维及轻量骨材、蛭石等难燃材、凝结调整剂、凝结促进剂、减水剂、磺琥珀酸盐类界面活性剂等泡沫直径调整剂、硅或石蜡等拨水剂等历来被添加于石膏硬化体原料的各种添加剂。并且，除了二水合磷酸氢钙之外，还可以添加公知的强度提高剂。

在调制石膏浆时，可以在任意时机添加以上所述的任意添加成份。例如，可以先混合以上所述的任意添加成份、烧石膏以及酌情添加二水合磷酸氢钙而形成石膏化合物，然后混合水以及泡沫，形成石膏浆。此外，在形成石膏浆时，也可以对二水合磷酸氢钙、水、泡沫等同时进行混合。

以下，关于通过混拌以上各成份获得的石膏浆经硬化而形成的石膏硬化体进行说明。

本实施方式的石膏硬化体，是该石膏浆中的烧石膏(半水石膏)经水合反应而生成二水石膏的针状结晶并发生凝结、凝固的产物。在此，通过在石膏浆凝固之前使其成形为理想的形状，从而能够获得具有理想形状的石膏硬化体。

本实施方式的石膏硬化体，关于其形状并无限定，可以是任意的形状。将石膏硬化体用于建材等时，例如可以採用板状或块状。另外，通过调整石膏浆的粘度使其成为灰泥状并用为缝隙处理材时，可以使石膏浆填充于部件之间并硬化。即，形成与部件之间的缝隙相对应的形状。

另外，可以利用本实施方式的石膏硬化体，形成包含石膏硬化体的石膏类建材。对于包含石膏硬化体的石膏类建材并无限定，可以形成板状的石膏类建材、块状的石膏类建材等任意形状的石膏类建材。并且，本实施方式的石膏硬化体如上所述，能够通过添加二水合磷酸氢钙来抑制弯曲的发生。在此，发生弯曲，主要是在用于天花板等的石膏板会引发问题。因此，本实施方式的石膏硬化体优选用于以该石膏硬化体作为芯材的石膏板。

关于石膏板的具体形态并无限定，可例举纸面石膏板、玻璃毡纸面石膏板、含玻璃纤维非织布的石膏板、灰渣石膏板等。由于广泛应用于天花板，因此石膏板优选为纸面石膏板。

本实施方式的石膏板中添加有二水合磷酸氢钙，因此，如上所述能够抑制弯曲量。关于本实施方式的石膏板的弯曲量并无限定，但无论石膏板的厚度如何，弯曲量优选为100mm以下，更优选为75mm以下。关于弯曲量的下限值并无限定，弯曲量愈小愈佳，因此亦可设为0mm以上。

另外，本申请专利范围以及本说明书中说明的弯曲量是指按照以下程序评价的弯曲量。关于弯曲量的评价方法，参照图1进行说明。图1为模式性表示进行弯曲量试验时的状况的侧视图。

首先，将进行评价的石膏板切成竖10cm、横50cm，制备评价用石膏板1。

其次，如图1所示，利用固定具2固定评价用石膏板1的长边的一侧端部，即包含一侧短边的端部。此时，以固定具2将评价用石膏板1固定成其表面1a为水平状，且表面1a在下背面1b在上的方式。另外，对评价用石膏板1的长边的另一侧端部不进行固定，该另一侧端部因石膏板1的自重而在高度方向上变位。

另外，固定具2是能够水平保持评价用石膏板1的结构即可，对其具体结构并无限定。例如，固定具2如图1所示，是一个能够从上下面保持评价用石膏板1的结构。另外，固定具2对评价用石膏板1进行固定的范围w如图1所示，对评价用石膏板1的长边的一侧端部的50mm宽的部分加以固定。即，图1中的w为50mm。可将固定具2设置在例如恒温室(恒温槽)的壁面等具有铅直面的支持部件3上。

然后，将被固定的评价用石膏板1在温度40℃、相对湿度95％的环境下放置24小时。24小时之后，如果评价用石膏板发生了弯曲，如图1中虚线所示的24小时后评价用石膏板1′，未被固定具2固定的另一侧端部会向下方变位。在此，对在温度40℃相对温度95％的环境下放置24小时之前的评价用石膏板1的另一侧端部的位置与放置了24小时之后的评价用石膏板1′的另一侧端部的位置进行比较，并测定放置了24小时之后的评价用石膏板1′的另一侧端部的位置在高度方向上的变位量h。然后，将该高度方向上的变位量h，即固定侧端部的相反侧端部(另一侧端部)向下方变位的变位量作为该石膏板的弯曲量，进行评价。

根据本实施方式的石膏硬化体，在小比重石膏硬化体也能够兼顾到难燃性与强度提高的两者。因此，本实施方式的石膏硬化体的比重优选小于一般所用的石膏硬化体。关于本实施方式的石膏硬化体的具体比重并无限定，但如上所述，例如优选为0.3以上0.8以下，更优选为0.3以上0.7以下，进而优选为0.3以上0.5以下。

因此，以本实施方式的石膏硬化体作为芯材的石膏板可实现轻量的石膏板，尤其是轻量的纸面石膏板。

以上说明的本实施方式的石膏硬化体、石膏板，能够实现包含作为强度提高剂且为无机材料的二水合磷酸氢钙的小比重石膏硬化体、石膏板。尤其是，由于二水合磷酸氢钙为无机材料，因此能够提供可兼顾到难燃性与强度提高这两者的小比重石膏硬化剂、石膏板。

另外，还能够抑制石膏硬化体、石膏板发生弯曲，从而提高石膏硬化体、石膏板的尺寸稳定性。

(石膏硬化体的制造方法、纸面石膏板的制造方法)

以下，说明本实施方式的石膏硬化体的制造方法、以及纸面石膏板的制造方法。在此，关于石膏硬化体、石膏板以及纸面石膏板已说明过的内容，其结构在此也相同，因此省略赘述。

本实施方式的石膏硬化体的制造方法可包括以下工序。

混拌烧石膏、二水合磷酸氢钙、水以及泡沫，制造石膏浆的石膏浆制造工序。

对石膏浆进行成形的成形工序。

使通过成形工序而获得的成形体硬化的硬化工序。

并且，可使硬化工序之后获得的石膏硬化体的比重成为0.3以上0.8以下。

此外，本实施方式的纸面石膏板的制造方法可包括以下工序。

混拌烧石膏、二水合磷酸氢钙、水以及泡沫，制造石膏浆的石膏浆制造工序。

将石膏浆配置于板用原纸之间，进行成形的成形工序。

使通过成形工序而获得的成形体硬化的硬化工序。

并且，可使硬化工序之后获得的石膏硬化体的比重成为0.3以上0.8以下。

石膏浆制造工序是对该烧石膏、二水合磷酸氢钙、水和泡沫加以混拌而制造石膏浆的工序。可在石膏硬化体的制造方法、纸面石膏板的制造方法中同样实施石膏浆制造工序。

可以预先对二水合磷酸氢钙与烧石膏进行混合而构成石膏化合物，然后对该石膏化合物、水以及泡沫加以混拌而形成石膏浆。另外，还可以使二水合磷酸氢钙悬浮于水中，然后对烧石膏、二水合磷酸氢钙与水的悬浮液、泡沫加以混拌而形成石膏浆。

在石膏浆制造工序中，如上所述，还可添加有机羧酸及/或有机羧酸盐。通过添加有机羧酸及/或有机羧酸盐，尤其能使获得的石膏硬化体的尺寸稳定性提高。

另外，在石膏浆制造工序中，除了以上所述的烧石膏、二水合磷酸氢钙、水以及泡沫之外，还可添加淀粉或聚乙烯醇等用于提高石膏硬化体与板用原纸的黏着性的黏着性提高剂、玻璃纤维等无机纤维以及轻量骨材、蛭石等难燃材、凝结调整剂、凝结促进剂、减水剂、磺琥珀酸盐类界面活性剂等泡沫直径调整剂、硅或石蜡等拨水剂等历来被添加于石膏硬化体的各种添加剂。在此，还能够添加二水合磷酸氢钙之外的公知的强度提高剂。

可在调制石膏浆的任意时机添加这些任意的添加成份。例如，可以先混合任意的添加成份、烧石膏、以及视情况另加二水合磷酸氢钙形成石膏化合物，然后混合水以及泡沫，形成石膏浆。另外，在形成石膏浆时，也可以对任意的添加成份、烧石膏、二水合磷酸氢钙、水以及泡沫等同时进行混合。

关于石膏浆制造工序中使用的各成份以及各成份的适当添加量等，以上已做说明，在此省略赘述。

成形工序是对通过石膏浆制造工序获得的石膏浆加以成形而使之成为理想形状的工序。

例如在制造石膏硬化体时，对于通过成形工序形成的成形体的形状并无限定，可以是任意的形状。例如，在成形工序中，可将石膏浆成形为板状、块状。另外，还可以调整石膏浆的粘度，使石膏浆成为膏状，在用为缝隙处理材的情况下，可使之填充于部件之间的缝隙并硬化。即，可使石膏浆成形为与部材之间的缝隙相对应的形状。

另外，在制造纸面石膏板时，成形工序可以是将石膏浆配置于板用原纸之间来成形的工序。

在此，关于制造纸面石膏板时的成形工序的结构例，参照图2进行说明。图2是局部性且概略性地表示用于成形纸面石膏板的装置的结构例的侧面图。

在图中从右侧向左侧，沿着生产线搬运作为表面材的表面覆盖纸(板用原纸)11。

可将搅拌机12配置于搬运线的相关规定位置，例如搬运线的上方或旁侧。并且，在单一的搅拌机12中，混拌作为石膏浆原料的烧石膏、二水合磷酸氢钙、水以及视情况另加有机羧酸及/或有机羧酸盐、各种添加剂，制造石膏浆。作为添加剂，例如可举出淀粉或聚乙烯醇等用于提高石膏硬化体与板用原纸的黏着性的黏着性提高剂、玻璃纤维等无机纤维以及轻量骨材、蛭石等难燃材、凝结调整剂、凝结促进剂、减水剂、磺琥珀酸盐类界面活性剂等泡沫直径调整剂、硅或石蜡等拨水剂等历来被添加于石膏硬化体的各种添加剂。另外，还可以添加二水合磷酸氢钙以外的公知的强度提高剂。

此外，如上所述，也可以预先混合混拌烧石膏与二水合磷酸氢钙等固体，再将作为混合物的石膏化合物提供给搅拌机12。

另外，可由石膏浆分取口121、122、125添加泡沫，并调整泡沫的添加量，以获得任意密度的石膏浆。例如，当分取口121、122不添加泡沫或添加少量泡沫时，可调制出高密度石膏浆13。另外，当由分取口125添加比高密度石膏浆更多的泡沫时，可调制出低密度石膏浆14。

然后，将获得的高密度石膏浆13，经由送出管123、124，提供给滚筒涂敷器15的搬运方向上游侧的表面覆盖纸(板用原纸)11以及背面覆盖纸(板用原纸)16上。

在此，171、172以及173分别表示涂敷滚筒、接受滚筒以及除渣滚筒。表面覆盖纸11以及背面覆盖纸16上的高密度石膏浆13分别到达滚筒涂敷器15的延展部，并被延展部延展。表面覆盖纸11上形成高密度石膏浆13的薄层及缘部区域这两者。另外，背面覆盖纸16上形成同样的高密度石膏浆13的薄层。在此，图2表示了利用滚筒涂敷器15将高密度石膏浆13涂敷于表面覆盖纸11以及背面覆盖纸16的例子，但并不限定于本实施方式。例如，也可以利用滚筒涂敷器15将高密度石膏浆13仅涂敷于表面覆盖纸11或背面覆盖纸16的任一方。另外，也可以将高密度石膏浆13仅配置在表面覆盖纸11的侧端部。

表面覆盖纸11按原路被搬运，而背面覆盖纸16因转向滚筒18而被转向表面覆盖纸11的搬运线方向。然后，表面覆盖纸11以及背面覆盖纸16两者都到达成形机19。在此，低密度石膏浆14由搅拌机12经由管路126被提供到形成于表面覆盖纸11、背面覆盖纸16上的薄层之间。由此，形成具有由表面覆盖纸11、低密度石膏浆14、背面覆盖纸16构成的三层构造的连续性叠层体。

图2中表示了由1台搅拌机12制造低密度石膏浆与高密度石膏浆的例子，此外还可以设置2台搅拌机，由各个搅拌机制造高密度石膏浆、低密度石膏浆。

另外，并不限定于利用高密度石膏浆与低密度石膏浆的方式，例如，亦可採用仅制造一种密度的石膏浆，并将其提供到板用原纸上的方式。

具体而言，向连续搬运的表面覆盖纸(板用原纸)上提供规定密度的石膏浆，并堆积于此。然后，以卷入该石膏浆的方式，沿着分别设于下纸两端缘部的刻线，插入该下纸。此时，在石膏浆层之上将重叠以同速度被搬运的背面覆盖纸(板用原纸)。接着，通过用于决定纸面石膏板的厚度及宽度的成形机，成形纸面石膏板。由以上程序，也能成形纸面石膏板。

在此，以纸面石膏板为例进行了说明，此外也可以将作为表面材的板用原纸变更为玻璃纤维非织布(玻璃组织物)或玻璃毡等，并将这些埋入配置于石膏板的表面或表面附近处，从而可制造各种石膏板。

其次，可实施硬化工序。硬化工序是使对通过成形工序获得的成形体硬化的工序。

硬化工序的实施，既是石膏浆中的烧石膏(半水石膏)因水和反应而生成二水石膏的针状结晶并发生凝结、凝固的过程。因此，无论是石膏硬化体的制造方法还是纸面石膏板的制造方法，均是通过使石膏浆中添加的烧石膏与水，在经成形工序形成的成形体内发生反应，并使烧石膏与水的反应扩大来实施该硬化工序。

另外，在本实施方式的石膏硬化体的制造方法、纸面石膏板的制造方法中，也可以根据需要包括粗切工序、干燥工序、裁断工序、装载工序等任意工序。

例如，该成形工序后、硬化工序的进行中或硬化工序结束后，可以实施粗切工序，用粗切刀对通过成形工序成形的成形体进行粗切。在粗切工序中，可以使用粗切刀，将通过成形工序形成的连续的成形体切断成规定的长度。

另外，针对在成形工序成形的成形体或者在粗切工序被粗切的成形体，可以实施干燥工序，以使其多余的水分干燥。在干燥工序中，也可以提供已进行硬化工序之后的成形体。可以利用干燥机对成形体进行强制干燥，实施干燥工序。

对于利用干燥机对成形体进行强制干燥的方法并无限定，例如可以在成形体的搬运路径上设置干燥机，使成形体通过干燥机内，从而对成形体进行连续干燥。另外，也可以将成形体搬入干燥机内，按每批成形体进行干燥。

另外，例如对成形体进行干燥后，可以实施裁断工序，将产品裁断成规定长度，以及可以实施装载工序，利用升降器等将石膏硬化体或纸面石膏板堆积并装载到货车等，以便进行产品的仓库内保管或产品出货等。

根据以上说明的本实施方式的石膏硬化体的制造方法、纸面石膏板的制造方法，能够制造出包含作为强度提高剂的无机材料的二水合磷酸氢钙的小比重石膏硬化体、纸面石膏板。尤其是，由于添加于石膏浆的二水合磷酸氢钙为无机物，因此能够提供可兼顾到难燃性与强度提高两者的小比重石膏硬化体、纸面石膏板。

另外，根据本实施方式的石膏硬化体的制造方法、纸面石膏板的制造方法获得的石膏硬化体、纸面石膏板，能够抑制弯曲的发生。另外，根据本实施方式的石膏硬化体的制造方法、纸面石膏板的制造方法获得的石膏硬化体、纸面石膏板，还能提高尺寸稳定性。

<实施例>

以下说明具体实施例，但本发明并不限定与这些实施例。

[实验例1]

实验例1中，在以下条件下，按有无添加二水合磷酸氢钙以及石膏硬化体的不同比重，制作了的石膏硬化体，并对其进行了评价。

首先，说明实验例1-1-1至实验例1-1-6、实验例1-2-1至实验例1-2-6的石膏硬化体的制作方法。

(实验例1-1-1至实验例1-1-6)

实验例1-1-1至实验例1-1-6中，按照以下程序制作了添加有二水合磷酸氢钙的石膏硬化体。

实验例1-1-1至实验例1-1-6均为实施例。

首先，调制了相对于烧石膏(β型)100质量份混合有2质量份的凝结促进剂、0.5质量份的二水合磷酸氢钙的石膏化合物。然后，相对于该烧石膏100质量份，向该石膏化合物添加了100质量份的水并加以混拌，并添加由发泡剂(主要成份：烷醚硫酸盐)发泡而制作成的泡沫并加以混拌，调制成石膏浆。

实验例1-1-1至实验例1-1-6中，如表1所示，制作了比重为0.3-0.8的石膏硬化体的试验体，在调制石膏浆时通过调整泡沫的添加量，以使各实验例达成表1所示的比重。即，例如，在调制实验例1-1-1的石膏浆时，通过调整泡沫的添加量，使获得的石膏硬化体的比重成为0.3。

然后，将调制的石膏浆灌入2cm×2cm×2cm的模具中，确认到石膏浆已硬化之后使之脱膜，并在设定为40℃的干燥机内进行干燥，直至成为恒量。

(实验例1-2-1至实验例1-2-6)

除了在制作石膏化合物时未添加二水合磷酸氢钙之外，其他均按照与实验例1-1-1至实验例1-1-6相同的方式制作了石膏硬化体。本实验例中，在调制石膏浆时也通过调整泡沫的添加量，使实验例1-2-1至实验例1-2-6的各试料成为表1所示的比重。

实验例1-2-1至实验例1-2-6均为比较例。

以下说明经实验例1-1-1至实验例1-1-6、实验例1-2-1至实验例1-2-6获得的石膏硬化体的评价方法。

(压缩强度)

利用自动测绘器(岛津制作所制，型号：AG-10NKI)，测定了制作出的2cm×2cm×2cm的石膏硬化体的压缩强度。施加于石膏硬化体的荷重为3mm/min。压缩强度试验结果如表1所示。此外，图3是表示表1的结果的图表。

[表1]

未添加二水合磷酸氢钙的实验例1-2-1至实验例1-2-6的石膏硬化体中，比重为0.3的实验例1-2-1的石膏硬化体，虽可脱模，但在干燥时明显收缩，不能维持其形状。由此确认到，实验例1-2-1的比重为0.3的试验体的强度明显低。

如表1、图3所示，对于比重相同而不同点仅在于有无添加二水合磷酸氢钙的实验体的压缩强度测定结果进行比较，确认到通过添加二水合磷酸氢钙，压缩强度可提高约10-20％。即，确认到通过添加二水合磷酸氢钙，可获得使石膏硬化体强度提高的效果。

[实验例2]

实验例2中，在以下所述条件下，按有无添加二水合磷酸氢钙以及烧石膏的不同种类与比率，制作了石膏硬化体，并对其进行了评价。

实验例2-1至实验例2-3为实施例，实验例2-4至实验例2-6为比较例。

(实验例2-1)

本实验例中制作了仅使用β型烧石膏，且添加有二水合磷酸氢钙的石膏硬化体。

具体而言，制作了相对于烧石膏(β型)100质量份，混合有2质量份的凝结促进剂、0.5质量份的二水合磷酸氢钙的石膏化合物。然后，向该石膏化合物添加了相对于烧石膏100质量份为100质量份的水并加以混拌，然后添加由发泡剂(主要成份：烷醚硫酸盐)发泡而制成泡沫并加以混拌，调制成石膏浆。其中，添加了可使石膏硬化体的比重成为0.5的泡沫。

然后，将制作的石膏浆灌入2cm×2cm×2cm的模具，并在确认到石膏浆已硬化之后使之脱膜，然后在设定为40℃的干燥机内进行干燥，直到成为恒量。

对获得的试验体，按照与实验例1相同的方式进行了压缩强度测定。测定结果如表2所示。

(实验例2-2)

除了作为烧石膏使用了包含90质量份的β型以及10质量份的α型烧石膏之外，其他按照与实验例2-1相同的方式制作了试验体，并进行了评价。评价结果如表2所示。

(实验例2-3)

除了作为烧石膏使用了包含100质量份的α型烧石膏，即仅使用了α型烧石膏之外，其他按照与实验例2-1相同的方式制作了试验体，并对其进行了评价。评价结果如表2所示。

(实验例2-4至实验例2-6)

如表2所示，除了未添加二水合磷酸氢钙之外，在实验例2-4至实验例2-6，分别按照与实验例2-1至实验例2-3相同的方法制作了试验体，并对其进行了评价。评价结果如表2所示。

[表2]

对实验例2-3与实验例2-6进行对比，确认到在仅有α型烧石膏的情况下添加二水合磷酸氢钙时，压缩强度的提高率约为5％。

相对而言，对实验例2-1与实验例2-4进行比较，确认到在仅有β型烧石膏的情况下添加二水合磷酸氢钙时，压缩强度的提高率约为12％。另外，对实验例2-2与实验例2-5进行比较，确认到包含90质量份的β型烧石膏的情况下，添加二水合磷酸氢钙时的压缩强度的提高率约为11％。

根据以上结果，确认到添加烧石膏中的β型烧石膏的比率高的二水合磷酸氢钙时，压缩强度的提高率较高。

[实验例3]

实验例3中，按照以下条件及程序，并根据作为芯材的石膏硬化体有无添加二水合磷酸氢钙以及不同比重，制作了纸面石膏板，并进行了评价。

首先，说明实验例3-1-1至实验例3-1-7、实验例3-2-1至实验例3-2-7的纸面石膏板的制作方法。

(实验例3-1-1至实验例3-1-7)

实验例3-1-1至实验例3-1-6为实施例、实验例3-1-7为比较例。

关于纸面石膏板的制作程序，参照图2进行说明。

图2中，从右侧向左侧沿着生产线连续搬运板用原纸(表面覆盖纸)11。在此，作为本实验例的板用原纸所使用的表面覆盖纸11以及后述的背面覆盖纸16均为200g/m²的纸张。

使用搅拌机12调制石膏浆，并将石膏浆提供到板用原纸之间。搅拌机12如图2所示，被配置在搬运线的上方或旁侧。在搅拌机12中混拌石膏化合物与水，以调制成石膏浆。在此，使用了预先混合的石膏化合物，其中，相对于烧石膏(β型)100质量份，包含0.5质量份的二水合磷酸氢钙、2质量份的凝结促进剂、0.5质量份的黏着性提高剂。并且，形成石膏浆时，相对于石膏化合物中的烧石膏100质量份，添加了100质量份的水、0.3质量份的减水剂(萘磺酸类)。

接着，作为使用搅拌机12获得的石膏浆，未添加泡沫的高密度石膏浆13经由分取口121、122以及送出管123、124，被提供到滚筒涂敷器15的搬运方向上游侧的表面覆盖纸11以及背面覆盖纸16上。

表面覆盖纸11以及背面覆盖纸16上的高密度石膏浆13，分别到达滚筒涂敷器15的延展部，并被延展部延展。在表面覆盖纸11上形成高密度石膏浆13的薄层及缘部区域。另外，在背面覆盖纸16上也同样形成高密度石膏浆13的薄层。

表面覆盖纸11按原路被搬运，背面覆盖纸16则通过转向滚筒18而被转向表面覆盖纸11的搬运线方向。

然后，表面覆盖纸11以及背面覆盖纸16两者均到达成形机19。在此，在搅拌机12通过分取口125添加泡沫而调制成的低密度石膏浆14，经由管路126被供给到各板用原纸11、16上形成的薄层之间。另外，为了使各实验例的石膏硬化体整体都成为表3所示的石膏硬化体比重，向低密度石膏浆14添加了泡沫。在此，利用发泡剂(主要成份：烷醚硫酸盐)进行发泡而制成了泡沫。

然后，通过成形机19，形成具有由表面覆盖纸11、低密度石膏浆14以及背面覆盖纸16构成的三层构造的连续的叠层体。在此，纸面石膏板的厚度为9.5mm。

成形的叠层体经硬化并到达未图示的粗切刀处。粗切刀将连续的叠层体切断成规定长度的板状体，形成包含以被纸张覆盖的石膏作为主体的芯材的板状体，即，纸面石膏板的半成品。

被粗切后的层叠体进而通过干燥机(未图示)，经强制干燥而被除去多余的水分。其后，被裁断成规定长度的产品，制造成纸面石膏板。

(实验例3-2-1至实验例3-2-7)

除了在制作石膏化合物时未添加二水合磷酸氢钙之外，其他按照与实验例3-1-1至实验例3-1-7相同的方式制作了石膏硬化体。本实验例中，在调制低密度石膏浆14时，为了使实验例3-2-1至实验例3-2-7的各试料的石膏硬化体整体的比重成为表3所示的比重，调整了泡沫的添加量。

实验例3-2-1至实验例3-2-7均为比较例。

以下，关于获得的纸面石膏板的评价方法进行说明。

(压缩强度)

将制作成的纸面石膏板的中央部切成4cm×4cm，并对切出的板片4枚进行重叠，以此作为试验体。

作为测定时的条件，採用了与实验例1的试验相同的条件。具体而言，使用自动测绘器(株式会社岛津制作所制型号：AG-10KNI)，将自动测绘器的荷重速度设为3mm/min进行了测定。其结果如表3所示。

(弯曲量试验)

按照本发明的实施方式的图1所说明的程序，实施了弯曲量试验。

具体而言，将制作的纸面石膏板切成竖10cm、横50cm，制作了评价用纸面石膏板1。然后利用固定具2固定评价用纸面石膏板1的长边的一侧端部，使评价用纸面石膏板1的表面1a成为水平状且位于下方。在此，固定具2对评价用纸面石膏板1的长边的一侧端部进行固定的范围w为50mm。

其后，将评价用纸面石膏板1在温度40℃、相对湿度95％的环境下放置了24小时，24小时之后对评价用纸面石膏板1′的另一侧端部的位置的高度方向上的变位量h(固定侧端部的相反侧的端部(另一侧端部)向下方的变位量)进行了测定。并将该高度方向上的变位量h作为弯曲量。其结果如表3所示。

(发热性试验)

以JIS A 6901：2009发热性试验为基准实施，并测定了加热时间为20分钟的总发热量与最高发热速度。在实验例3-1-3以及实验例3-2-3进行了该试验。其结果如表3所示。

[表3]

未添加二水合磷酸氢钙的实验例3-2-1至实验例3-2-7的纸面石膏板中，实验例3-2-1的比重为0.3的纸面石膏板在干燥中发生了严重的收缩，未能维持其形状。由此确认到，作为实验例3-2-1的比重为0.3的纸面石膏板之芯材的石膏硬化体其强度尤其低。

如表3所示，对比重相同而不同点仅在于有无添加二水合磷酸氢钙的纸面石膏板的压缩强度测定结果进行了比较，确认到通过添加二水合磷酸氢钙，可使压缩强度提高约10-20％。

另外还确认到，通过添加二水合磷酸氢钙可使弯曲量变小。

但还确认到，随着石膏硬化体的比重提高，添加二水合磷酸氢钙所带来的弯曲抑制効果会减小，比重0.9程度为其极点。由此确认到，二水合磷酸氢钙的弯曲量抑制効果在石膏硬化体的比重小的情况下，例如比重未满0.9时尤为明显。

另外，关于通过添加二水合磷酸氢钙获得的弯曲抑制効果，可以根据比重相同而不同点仅在于有无添加二水合磷酸氢钙的试料(例如，实验例3-1-2与实验例3-2-2)的弯曲量之差算出该弯曲抑制效果。

另外，对添加了二水合磷酸氢钙的实验例3-1-3实施发热性试验的结果，如表3所示，与未添加二水合磷酸氢钙的实验例3-2-3相比，加热时间20分钟的总发热量以及最高发热速度为相同程度。此外确认到，实验例3-1-3的加热时间20分钟的总发热量为8MJ/m²以下，且最高发热速度未满200kW/m²，在发热性试验的加热时间内纸面石膏板未发生贯通孔。即，确认到即使添加二水合磷酸氢钙也能够维持难燃性，达到JIS A 6901：2009规定的发热性1级规格。

[实验例4]

(实验例4-1至实验例4-8)

在实验例4中，按照以下程序，制作了作为芯材的石膏硬化体中的二水合磷酸氢钙添加量不同的纸面石膏板，并进行了评价。

实验例4-1至实验例4-8中，在各实验例中调制石膏化合物时将二水合磷酸氢钙的添加量设为表4所示的量，并在调制低密度石膏浆14时添加了可使石膏硬化体整体的比重成为0.5的泡沫，此外均按照与实验例3相同的方式制造了纸面石膏板。

表4中，实验例4-2至实验例4-8为实施例，实验例4-1为比较例。

纸面石膏板的具体制造方法与以上所述的实验例3相同，因此省略赘述。

对获得的纸面石膏板进行了压缩强度、弯曲量试验。这些评价的实施方式也与实验例3相同，因此省略赘述。

评价结果如表4所示，另外，图4还表示了与二水合磷酸氢钙的添加量相对应的弯曲量的变化曲线。

[表4]

从表4的结果确认到，通过添加0.01重量份以上的二水合磷酸氢钙，可获得提高压缩强度以及抑制弯曲量的效果。尤其确认到，随着二水合磷酸氢钙的添加量的增加，压缩强度会提高、弯曲量会变小。另外，根据图4确认到，弯曲量随着二水合磷酸氢钙的添加量增多而减小。但还确认到，二水合磷酸氢钙的添加量超过5质量份时，即相对于烧石膏的添加量大于5％时，弯曲量的变化不再明显。由此确认到，相对于烧石膏100质量份，二水合磷酸氢钙的添加量优选为5质量份以下。

[实验例5]

实验例5中，按照以下程序，制作了作为芯材的石膏硬化体中的二水合磷酸氢钙以及酒石酸的添加量不同的纸面石膏板，并进行了评价。

在此，使用了包含烧石膏(β型)100质量份、各实验例中如表5所示的量的二水合磷酸氢钙以及酒石酸、凝结促进剂2质量份、黏着性提高剂0.5质量份的石膏化合物，并且在调制低密度石膏浆14时添加了可使石膏硬化体整体的比重成为0.5的泡沫，其他均按照与实验例3相同的方式制造了纸面石膏板。

表5中，实验例5-3至实验例5-8为实施例，实验例5-1、实验例5-2为比较例。

纸面石膏板的制造方法与实验例3相同，因此省略赘述。

对获得纸面石膏板进行了弯曲量试验、吸水膨张率试验以及压缩强度试验。弯曲量试验、压缩强度试验的评价方法与实验例3相同，因此省略赘述。

吸水膨张率试验，首先，将制作的纸面石膏板切成竖5cm、横30cm，并在切成的纸面石膏板的长边的两端部粘贴了丙烯板。使千分表的前端轻触两个丙烯板，并固定成可测定长边的长度的方式。此时的长边的长度，即吸水膨胀率试验之前的长边的长度，以下仅称为长度。接着，在注入了20℃的水的容器中，以使纸面石膏板的长边一侧端部的约5mm部分浸泡于水中的方式，将纸面石膏板放入容器中并放置了24小时。并且，将纸面石膏板的一部分被浸泡于水中达24小时之后，对长边的长度进行了测定(放置24小时后的长边的长度)，并根据以下计算式算出了吸水膨张率。

吸水膨张率(％)＝(放置24小时后的长边的长度一长边的长度)/长边的长度

评价结果如表5所示。

[表5]

根据表5的结果，例如，对实验例5-3至实验例5-7进行比较的结果，确认到除了二水合磷酸氢钙之外，并用添加酒石酸也能够使纸面石膏板的弯曲量以及吸水膨张率大幅降低。另外，确认到压缩强度也提高。尤其是酒石酸的添加量为0.005重量份程度时也能够抑制吸水膨张率。在此，吸水膨张率降低意味着石膏硬化体的尺寸稳定性的提高。

另外，对实验例5-3与实验例5-8进行比较表明，未添加酒石酸的实验例5-3与添加了酒石酸的实验例5-8的吸水膨张率同为0.18％，但确认到实验例5-8的弯曲量大幅降低。

[实验例6]

实验例6中，按以下的程序，制作了在作为芯材的石膏硬化体中添加有机羧酸或有机羧酸盐的纸面石膏板，并对其进行了评价。

在此，使用了包含烧石膏(β型)100质量份、二水合磷酸氢钙0.5质量份、表6所示各实验例的酒石酸、柠檬酸、琥珀酸中的任1种酸0.05质量份、凝结促进剂2质量份、黏着性提高剂0.5质量份的石膏化合物。另外，调制低密度石膏浆14时添加了可使石膏硬化体整体的比重成为0.5的泡沫。除了以上2点之外均按照与实验例3相同的方法制造了纸面石膏板。

表6中，实验例6-1至实验例6-3均为实施例。

纸面石膏板的制造方法与实验例3相同，因此省略赘述。

对获得的纸面石膏板进行了弯曲量试验、吸水膨张率试验、压缩强度试验。弯曲量试验、压缩强度试验与实验例3相同，因此省略赘述。另外，吸水膨张率试验的评价方法与实验例5相同，因此省略赘述。

评价结果如表6所示。

[表6]

对表6所示的实验例6-1至实验例6-3的结果与实验例5-1及实验例5-3的结果进行了比较，表明不限于酒石酸，柠檬酸或琥珀酸也能够使纸面石膏板的弯曲量以及吸水膨张率大幅降低。即，确认到提高石膏硬化体的尺寸稳定性的効果、抑制弯曲量的効果。

另外，除了二水合磷酸氢钙之外，当并用添加柠檬酸或琥珀酸时也确认到了提高压缩强度的效果。

以上，关于石膏硬化体、石膏板、石膏硬化体的制造方法、纸面石膏板的制造方法、实施方式等进行了说明，但本发明并不限定于以上说明的实施方式等。在申请专利范围所记载的本发明的要旨范囲内，可以进行种种变形、变更。

本申请基于2014年5月8日向日本国专利厅提交的申请专利2014-097160号请求优先权，并在国际申请中引用申请专利2014-097160号之全部内容。

符号说明

11、16 板用原纸

13 (高密度)石膏浆

14 (低密度)石膏浆