JP3030449B2 - セメント複合板及びその製造方法 - Google Patents
セメント複合板及びその製造方法Info
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- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
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- C04B2103/0046—Polymers chosen for their physico-chemical characteristics added as monomers or as oligomers
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、機械的強度の優れたセ
メント複合板及びその押出成形による製造方法に関する
ものである。
メント複合板及びその押出成形による製造方法に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来から押出成形セメント板は耐候性、
防火性に優れており、製造コストも低いことから特に建
築材料として多量に生産されている。これらの押出成形
セメント板は通常セメント、けい砂、メチルセルロー
ズ、石綿に、必要に応じて軽量骨材を混合したものに水
を加えて混練して得られる粘土状物を押出成形した後、
蒸気養生、オートクレープ養生等の方法で硬化させて製
造していた。
防火性に優れており、製造コストも低いことから特に建
築材料として多量に生産されている。これらの押出成形
セメント板は通常セメント、けい砂、メチルセルロー
ズ、石綿に、必要に応じて軽量骨材を混合したものに水
を加えて混練して得られる粘土状物を押出成形した後、
蒸気養生、オートクレープ養生等の方法で硬化させて製
造していた。
【０００３】しかしながら、このような方法の場合セメ
ントに対して水の使用量を多くすると賦形性や形状保持
力が悪く、逆に水の使用量を少なくすると２０〜５０ｋ
ｇ／ｃｍ2あるいはそれ以上の高圧での押出成形が必要
となるため押出機の摩耗や損傷が多くなるばかりでなく
押出成形スピードがあがらないという問題があった。更
に、得られる押出成形セメント板の機械的強度を向上さ
せるために炭素繊維などの補強材を添加した場合、押出
成形中に高圧のため補強材の破損が著しく充分な補強効
果が得られなかった。また、補強材としての合成繊維の
使用はセメントスラリーとの親和性が悪いため補強効果
に乏しく、通常はアスベストのような特定の補強材を使
用するしかなかった。
ントに対して水の使用量を多くすると賦形性や形状保持
力が悪く、逆に水の使用量を少なくすると２０〜５０ｋ
ｇ／ｃｍ2あるいはそれ以上の高圧での押出成形が必要
となるため押出機の摩耗や損傷が多くなるばかりでなく
押出成形スピードがあがらないという問題があった。更
に、得られる押出成形セメント板の機械的強度を向上さ
せるために炭素繊維などの補強材を添加した場合、押出
成形中に高圧のため補強材の破損が著しく充分な補強効
果が得られなかった。また、補強材としての合成繊維の
使用はセメントスラリーとの親和性が悪いため補強効果
に乏しく、通常はアスベストのような特定の補強材を使
用するしかなかった。
【０００４】一方、本発明者らは先に、セメントスラリ
ー、ビニル単量体及び界面活性剤から得られたセメント
含有Ｗ／Ｏ型エマルジョンを成形してなるセメント板は
エマルジョン内部に分散している水を蒸発除去したあと
に緻密な空隙が生じるので容易に多孔質のセメント板が
得られること、ビニル単量体が連続層となって硬化して
複合構造を取っているため強度が比較的高いセメント板
が得られることを明らかにした（特公平１−３０７７８
号公報、特公平２−１６２６６号公報、特公平２−１１
５４４号公報）。更に、上記の組成に補強繊維を分散さ
せたセメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョンが３ｋｇ／ｃｍ
2以下の低圧でも押出成形できることを見い出した（特
開平１−１７６２５８号公報）。
ー、ビニル単量体及び界面活性剤から得られたセメント
含有Ｗ／Ｏ型エマルジョンを成形してなるセメント板は
エマルジョン内部に分散している水を蒸発除去したあと
に緻密な空隙が生じるので容易に多孔質のセメント板が
得られること、ビニル単量体が連続層となって硬化して
複合構造を取っているため強度が比較的高いセメント板
が得られることを明らかにした（特公平１−３０７７８
号公報、特公平２−１６２６６号公報、特公平２−１１
５４４号公報）。更に、上記の組成に補強繊維を分散さ
せたセメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョンが３ｋｇ／ｃｍ
2以下の低圧でも押出成形できることを見い出した（特
開平１−１７６２５８号公報）。
【０００５】この方法によると、Ｗ／Ｏ型エマルジョン
中にセメントが分散しており、しかも該エマルジョンは
高いチクソトロビー性を有しているので容易に自由な形
状に成形できるという利点を有している。しかしなが
ら、これらの方法はいずれも多孔質の軽量セメント板に
関するものであり、セメント板中の水を乾燥除去するの
に多大のエネルギーと時間を要するという欠点があっ
た。また、機械的強度も内部に空隙を有するためかなら
ずしも充分とはいえなかった。
中にセメントが分散しており、しかも該エマルジョンは
高いチクソトロビー性を有しているので容易に自由な形
状に成形できるという利点を有している。しかしなが
ら、これらの方法はいずれも多孔質の軽量セメント板に
関するものであり、セメント板中の水を乾燥除去するの
に多大のエネルギーと時間を要するという欠点があっ
た。また、機械的強度も内部に空隙を有するためかなら
ずしも充分とはいえなかった。
【０００６】従って、内部に空隙が少ない機械的強度の
高い、特に種々の補強材を含む押出成形セメント板、及
びそれを低圧で効率よく押出成形する製造方法が確立さ
れることが各方面から強く要望されていた。
高い、特に種々の補強材を含む押出成形セメント板、及
びそれを低圧で効率よく押出成形する製造方法が確立さ
れることが各方面から強く要望されていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、機械的強度
に優れ、しかも防火性、耐候性がよく、種々の形状に自
由に成形でき、建築材料その他の広範な分野の基材とし
て使用できるセメント複合板、及びその押出成形による
優れた製造方法を提供すること目的とする。
に優れ、しかも防火性、耐候性がよく、種々の形状に自
由に成形でき、建築材料その他の広範な分野の基材とし
て使用できるセメント複合板、及びその押出成形による
優れた製造方法を提供すること目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、セメン
ト（Ａ）、水（Ｂ）、ビニル単量体（Ｃ）及び逆乳化剤
（Ｄ）からなるセメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成
物を押出成形してなるセメント複合板において、該セメ
ント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成物中のセメント
（Ａ）と水（Ｂ）の重量比が１００：１０〜４０である
ことを特徴とするセメント複合板。が提供され、また、
前記セメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成物が補強材
（Ｅ）を含有していることを特徴とする前記セメント複
合板が提供され、更に、前記補強材（Ｅ）が合成繊維、
炭素繊維であることを特徴とする前記セメント複合板が
提供され、更にまた、セメント（Ａ）と水（Ｂ）の重量
比が１００：１０〜４０であって、セメント（Ａ）、水
（Ｂ）、ビニル単量体（Ｃ）、逆乳化剤（Ｄ）からなる
セメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成物を調製し、次
いでセメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成物を５ｋｇ
／ｃｍ2以下の押出圧力で成形することを特徴とするセ
メント複合板の製造方法が提供される。
ト（Ａ）、水（Ｂ）、ビニル単量体（Ｃ）及び逆乳化剤
（Ｄ）からなるセメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成
物を押出成形してなるセメント複合板において、該セメ
ント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成物中のセメント
（Ａ）と水（Ｂ）の重量比が１００：１０〜４０である
ことを特徴とするセメント複合板。が提供され、また、
前記セメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成物が補強材
（Ｅ）を含有していることを特徴とする前記セメント複
合板が提供され、更に、前記補強材（Ｅ）が合成繊維、
炭素繊維であることを特徴とする前記セメント複合板が
提供され、更にまた、セメント（Ａ）と水（Ｂ）の重量
比が１００：１０〜４０であって、セメント（Ａ）、水
（Ｂ）、ビニル単量体（Ｃ）、逆乳化剤（Ｄ）からなる
セメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成物を調製し、次
いでセメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成物を５ｋｇ
／ｃｍ2以下の押出圧力で成形することを特徴とするセ
メント複合板の製造方法が提供される。
【０００９】すなわち、本願発明においてはセメント
（Ａ）に対する水（Ｂ）の使用量が極めて少ないので、
Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成物中に分散している水に基づ
いて形成される空隙部分が少なく、高比重で機械的強度
の高いセメント板が得られる。更に、使用した水（Ｂ）
の大部分はセメント（Ａ）の水和反応に消費されるので
成形後、セメント板中の未反応の水（Ｂ）を乾燥除去す
る工程を省略することができるのである。このことは、
エネルギーコストを低減できることから工業的にも極め
て有利である。
（Ａ）に対する水（Ｂ）の使用量が極めて少ないので、
Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成物中に分散している水に基づ
いて形成される空隙部分が少なく、高比重で機械的強度
の高いセメント板が得られる。更に、使用した水（Ｂ）
の大部分はセメント（Ａ）の水和反応に消費されるので
成形後、セメント板中の未反応の水（Ｂ）を乾燥除去す
る工程を省略することができるのである。このことは、
エネルギーコストを低減できることから工業的にも極め
て有利である。
【００１０】以下に本発明のセメント複合板について更
に詳しく説明する。本発明に使用されるセメント（Ａ）
としてはポルトランドセメント、高炉セメント、フライ
アッシュセメント、シリカセメント、アルミナセメン
ト、あるいはけい砂などのけい酸化合物、カルシウム化
合物等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし
混合して使用してもよい。
に詳しく説明する。本発明に使用されるセメント（Ａ）
としてはポルトランドセメント、高炉セメント、フライ
アッシュセメント、シリカセメント、アルミナセメン
ト、あるいはけい砂などのけい酸化合物、カルシウム化
合物等が挙げられる。これらは単独で使用してもよいし
混合して使用してもよい。
【００１１】ビニル単量体（Ｃ）としては水に対する溶
解性が小さく水とエマルジョンを形成でき、かつ分子中
に重合性二重結合を有する化合物であればいずれでもよ
く、例えばスチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビ
ニルモノマー、又はアクリル酸エチル、メタクリル酸メ
チル、ヒドロキシプロピルメタクリレート等の（メタ）
アクリル酸エステルやアクリロニトリルが挙げられる。
その他分子中に重合性二重結合を２個以上有するジビニ
ルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、ト
リメチロールプロパントリメタクリレート、エポキシメ
タクリレートや不飽和ポリエステル樹脂等も挙げられ
る。これらは単独で使用してもよいし、二種以上混合し
て使用してもよい。特に、これ等の中でもスチレンを主
成分とする混合物が経済的にも、エマルジョン形成性の
面からも好ましい。また、得られた成形物の強度や重合
特性を改善すめために分子中に重合性二重結合を２個以
上有する化合物を一部併用することが一般に好ましい。
解性が小さく水とエマルジョンを形成でき、かつ分子中
に重合性二重結合を有する化合物であればいずれでもよ
く、例えばスチレン、α−メチルスチレン等の芳香族ビ
ニルモノマー、又はアクリル酸エチル、メタクリル酸メ
チル、ヒドロキシプロピルメタクリレート等の（メタ）
アクリル酸エステルやアクリロニトリルが挙げられる。
その他分子中に重合性二重結合を２個以上有するジビニ
ルベンゼン、エチレングリコールジメタクリレート、ト
リメチロールプロパントリメタクリレート、エポキシメ
タクリレートや不飽和ポリエステル樹脂等も挙げられ
る。これらは単独で使用してもよいし、二種以上混合し
て使用してもよい。特に、これ等の中でもスチレンを主
成分とする混合物が経済的にも、エマルジョン形成性の
面からも好ましい。また、得られた成形物の強度や重合
特性を改善すめために分子中に重合性二重結合を２個以
上有する化合物を一部併用することが一般に好ましい。
【００１２】また、成形後の養生硬化反応を促進するた
めにビニル単量体（Ｃ）には重合触媒を混入するが、重
合触媒としては一般的な有機過酸化物などのラジカル重
合開始剤またはレドックス触媒を通常の処方に従い使用
する。
めにビニル単量体（Ｃ）には重合触媒を混入するが、重
合触媒としては一般的な有機過酸化物などのラジカル重
合開始剤またはレドックス触媒を通常の処方に従い使用
する。
【００１３】逆乳化剤（Ｄ）としてはＷ／Ｏ型エマルジ
ョンを形成するものであれば特に制限はないがソルビタ
ンセスキオレート、ソルビタンモノラウレート、グリセ
ロールモノステアレート、ソルビタンモノオレート、ジ
エチレングリコールモノステアレート、ソルビタンモノ
ステアレート、ジグリセロールモノオレート、アルキレ
ングリコールの無水マレイン酸付加物、または、ポリア
ルキレンポリアミンあるいはアルキルイミノビスアルキ
レンアミンの中和物、もしくはそれらと高級脂肪酸の混
合物等の非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤あ
るいはイオン性界面活性剤のコンプレックスが挙げられ
る。これらのうちでも、逆乳化剤（Ｄ）の使用量が比較
的少なくてすみ、また少ない水（Ｂ）の使用量でも安定
なエマルジョンを形成できるポリアルキレンポリアミン
あるいはアルキルイミノビスアルキレンアミンの中和
物、もしくはそれらと高級脂肪酸の混合物等のイオン性
界面活性剤あるいはイオン性界面活性剤のコンプレック
スが特に好ましい。これらは単独で使用してもよいし二
種以上混合して使用してもよい。また、逆乳化剤（Ｄ）
はビニル単量体（Ｃ）に対して３〜５０重量％使用され
る。使用方法としては、通常ビニル単量体（Ｃ）に溶解
して用いるが、別々に加えてもよい。
ョンを形成するものであれば特に制限はないがソルビタ
ンセスキオレート、ソルビタンモノラウレート、グリセ
ロールモノステアレート、ソルビタンモノオレート、ジ
エチレングリコールモノステアレート、ソルビタンモノ
ステアレート、ジグリセロールモノオレート、アルキレ
ングリコールの無水マレイン酸付加物、または、ポリア
ルキレンポリアミンあるいはアルキルイミノビスアルキ
レンアミンの中和物、もしくはそれらと高級脂肪酸の混
合物等の非イオン性界面活性剤、イオン性界面活性剤あ
るいはイオン性界面活性剤のコンプレックスが挙げられ
る。これらのうちでも、逆乳化剤（Ｄ）の使用量が比較
的少なくてすみ、また少ない水（Ｂ）の使用量でも安定
なエマルジョンを形成できるポリアルキレンポリアミン
あるいはアルキルイミノビスアルキレンアミンの中和
物、もしくはそれらと高級脂肪酸の混合物等のイオン性
界面活性剤あるいはイオン性界面活性剤のコンプレック
スが特に好ましい。これらは単独で使用してもよいし二
種以上混合して使用してもよい。また、逆乳化剤（Ｄ）
はビニル単量体（Ｃ）に対して３〜５０重量％使用され
る。使用方法としては、通常ビニル単量体（Ｃ）に溶解
して用いるが、別々に加えてもよい。
【００１４】更に、本発明においては更に優れた機械的
強度を有するセメント複合板を得る目的でセメント含有
Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成物中に補強材（Ｅ）を含有さ
せることができる。補強材（Ｅ）としてはポリプロピレ
ン、ポリエステル、ビニロン、ナイロン、アクリル、ア
ラミド、ポリエチレン、塩化ビニルなどの合成繊維や、
炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維、鉱物繊維などの無機
繊維、あるいは炭化珪素、窒化珪素などのウィスカーな
どが挙げられる。これらの補強材（Ｅ）の形状について
は特に制限はないが長さが２０ｍｍ未満のものが押出成
形の関係上好ましい。また、補強材（Ｅ）の混入率はセ
メント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョンに対して０．３〜２０
ｗｔ％が好ましい。
強度を有するセメント複合板を得る目的でセメント含有
Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成物中に補強材（Ｅ）を含有さ
せることができる。補強材（Ｅ）としてはポリプロピレ
ン、ポリエステル、ビニロン、ナイロン、アクリル、ア
ラミド、ポリエチレン、塩化ビニルなどの合成繊維や、
炭素繊維、ガラス繊維、金属繊維、鉱物繊維などの無機
繊維、あるいは炭化珪素、窒化珪素などのウィスカーな
どが挙げられる。これらの補強材（Ｅ）の形状について
は特に制限はないが長さが２０ｍｍ未満のものが押出成
形の関係上好ましい。また、補強材（Ｅ）の混入率はセ
メント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョンに対して０．３〜２０
ｗｔ％が好ましい。
【００１５】本発明においてはビニル単量体（Ｃ）が連
続層となり、その中にセメント（Ａ）と水（Ｂ）が分散
しているので、従来のセメント−水溶性高分子化合物よ
りなる原材料組成物に比較して、表面が親油性の合成樹
脂系の補強材や炭素繊維などとの親和性が著しく高く、
従来使用が困難であった上記補強材（Ｅ）を系中に容易
に均一に分散させることができる。また、その混入率も
従来のアスベスト繊維の混入率よりも遙かに少ない量で
優れた補強効果を発揮することができるのである。この
ことも本発明の特徴の一つである。
続層となり、その中にセメント（Ａ）と水（Ｂ）が分散
しているので、従来のセメント−水溶性高分子化合物よ
りなる原材料組成物に比較して、表面が親油性の合成樹
脂系の補強材や炭素繊維などとの親和性が著しく高く、
従来使用が困難であった上記補強材（Ｅ）を系中に容易
に均一に分散させることができる。また、その混入率も
従来のアスベスト繊維の混入率よりも遙かに少ない量で
優れた補強効果を発揮することができるのである。この
ことも本発明の特徴の一つである。
【００１６】次に、本発明の前記セメント複合板の製造
方法について説明する。まず、本願発明においては、ま
ずセメント（Ａ）、水（Ｂ）、ビニル単量体（Ｃ）、逆
乳化剤（Ｄ）からなるセメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョ
ンを製造するのであるが、その際セメント（Ａ）と水
（Ｂ）の重量比を１００：１０〜４０にすることが重要
である。従来の押出成形法によるセメント板の製造にお
いては水、もしくは水系のバインダー中にセメントを分
散させるので、水の使用量が少なくなるほど系の粘度が
上昇し、そのために高い押出圧力が必要となるのである
が、本発明では水（Ｂ）の使用量が少ない場合でも良好
な押出性を保持できることが最大の特徴である。セメン
ト（Ａ）に対する水（Ｂ）の使用量が４０を超えると得
られるセメント複合板中の空隙が多くなり機械的強度が
低下するばかりか、後で余分の水（Ｂ）を乾燥除去する
必要が生ずるので好ましくない。また、水（Ｂ）の使用
量があまり少ないと肝心のエマルジョンが形成されない
ばかりか、セメント（Ａ）の水和反応が充分進行しない
ので得られるセメント複合板の機械的強度が逆に低下す
るので好ましくない。
方法について説明する。まず、本願発明においては、ま
ずセメント（Ａ）、水（Ｂ）、ビニル単量体（Ｃ）、逆
乳化剤（Ｄ）からなるセメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョ
ンを製造するのであるが、その際セメント（Ａ）と水
（Ｂ）の重量比を１００：１０〜４０にすることが重要
である。従来の押出成形法によるセメント板の製造にお
いては水、もしくは水系のバインダー中にセメントを分
散させるので、水の使用量が少なくなるほど系の粘度が
上昇し、そのために高い押出圧力が必要となるのである
が、本発明では水（Ｂ）の使用量が少ない場合でも良好
な押出性を保持できることが最大の特徴である。セメン
ト（Ａ）に対する水（Ｂ）の使用量が４０を超えると得
られるセメント複合板中の空隙が多くなり機械的強度が
低下するばかりか、後で余分の水（Ｂ）を乾燥除去する
必要が生ずるので好ましくない。また、水（Ｂ）の使用
量があまり少ないと肝心のエマルジョンが形成されない
ばかりか、セメント（Ａ）の水和反応が充分進行しない
ので得られるセメント複合板の機械的強度が逆に低下す
るので好ましくない。
【００１７】また、ビニル単量体（Ｃ）の使用量はセメ
ント（Ａ）と水（Ｂ）の合計量に対して１〜２０ｗｔ％
が好ましく、特に２〜１０ｗｔ％が好ましい。ビニル単
量体（Ｃ）の使用量が２０ｗｔ％を超えるとコストが高
くなるばかりか、得られたセメント複合板の防火性も低
下するので好ましくなく、逆に使用量が１ｗｔ％未満の
場合はＷ／Ｏ型エマルジョン内に分散させるセメント
（Ａ）量が多くなりすぎ均一なエマルジョンが得られ難
くなるので好ましくない。
ント（Ａ）と水（Ｂ）の合計量に対して１〜２０ｗｔ％
が好ましく、特に２〜１０ｗｔ％が好ましい。ビニル単
量体（Ｃ）の使用量が２０ｗｔ％を超えるとコストが高
くなるばかりか、得られたセメント複合板の防火性も低
下するので好ましくなく、逆に使用量が１ｗｔ％未満の
場合はＷ／Ｏ型エマルジョン内に分散させるセメント
（Ａ）量が多くなりすぎ均一なエマルジョンが得られ難
くなるので好ましくない。
【００１８】セメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成物
は、例えばセメント（Ａ）と水（Ｂ）にビニル単量体
（Ｃ）と逆乳化剤（Ｄ）、重合触媒とからなるビニル単
量体溶液を加えて市販のミキサーや連続ニーダーなどに
て混合することによって得られる。混合装置にもよるが
通常０．５〜５分の攪拌混合で粘稠なやわらかい粘土状
の水に不溶であるセメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン組
成物が得られる。
は、例えばセメント（Ａ）と水（Ｂ）にビニル単量体
（Ｃ）と逆乳化剤（Ｄ）、重合触媒とからなるビニル単
量体溶液を加えて市販のミキサーや連続ニーダーなどに
て混合することによって得られる。混合装置にもよるが
通常０．５〜５分の攪拌混合で粘稠なやわらかい粘土状
の水に不溶であるセメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン組
成物が得られる。
【００１９】補強材（Ｅ）を含有させる場合は、セメン
ト含有Ｗ／Ｏ型エマルジョンを形成させる前に一旦他の
原材料と一緒に加えておいてもよいし、セメント含有Ｗ
／Ｏ型エマルジョン形成後に混入してもよい。いずれの
混入方法においても補強材（Ｅ）は容易に、均一に分散
する。
ト含有Ｗ／Ｏ型エマルジョンを形成させる前に一旦他の
原材料と一緒に加えておいてもよいし、セメント含有Ｗ
／Ｏ型エマルジョン形成後に混入してもよい。いずれの
混入方法においても補強材（Ｅ）は容易に、均一に分散
する。
【００２０】以上述べた方法で形成されたセメント含有
Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成物は成形用ダイスを備えた押
出成形機で５ｋｇ／ｃｍ2以下の低圧で押出成形され
る。これはセメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成物が
高いチクソトロピー性を有していることから初めて可能
となったのである。すなわち他から力がかかると容易に
流動するが、静置すると形状が容易には崩れない性質を
有しているので、混練、押出成形時には流動性が高く５
ｋｇ／ｃｍ2以下の低圧で押出成形できると共に押出成
形後は形状が崩れることがないので自由な形状に押出成
形できるのである。
Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成物は成形用ダイスを備えた押
出成形機で５ｋｇ／ｃｍ2以下の低圧で押出成形され
る。これはセメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成物が
高いチクソトロピー性を有していることから初めて可能
となったのである。すなわち他から力がかかると容易に
流動するが、静置すると形状が容易には崩れない性質を
有しているので、混練、押出成形時には流動性が高く５
ｋｇ／ｃｍ2以下の低圧で押出成形できると共に押出成
形後は形状が崩れることがないので自由な形状に押出成
形できるのである。
【００２１】更に、驚くべきことに上記セメント含有Ｗ
／Ｏ型エマルジョン組成物に補強材（Ｅ）を含有させた
場合でもさほど粘度が上昇せず、補強材（Ｅ）を含有さ
せない場合と同じように５ｋｇ／ｃｍ2以下の低圧で押
出成形できることを見い出したのである。これは、セメ
ント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成物のエマルジョンと
しての特性の他に、マトリックスを構成しているビニル
単量体（Ｃ）の高い潤滑性、及び補強材（Ｅ）との親和
性によるものと考えられる。このように本発明において
は低圧で押出成形が可能となったので補強材（Ｅ）の押
出成形時の破損も少なく機械的強度に優れた押出成形セ
メント複合板を得ることができるのである。
／Ｏ型エマルジョン組成物に補強材（Ｅ）を含有させた
場合でもさほど粘度が上昇せず、補強材（Ｅ）を含有さ
せない場合と同じように５ｋｇ／ｃｍ2以下の低圧で押
出成形できることを見い出したのである。これは、セメ
ント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成物のエマルジョンと
しての特性の他に、マトリックスを構成しているビニル
単量体（Ｃ）の高い潤滑性、及び補強材（Ｅ）との親和
性によるものと考えられる。このように本発明において
は低圧で押出成形が可能となったので補強材（Ｅ）の押
出成形時の破損も少なく機械的強度に優れた押出成形セ
メント複合板を得ることができるのである。
【００２２】次いで、押出成形板は自然養生、蒸気養
生、オートクレープ養生にてビニル単量体（Ｃ）の二重
結合に基づく重合反応とセメント（Ａ）の水和反応を進
行させる。このようにして得られた本発明の押出成形セ
メント複合板は水（Ｂ）の使用量が少ないためセメント
板中の空隙部分が少ないので高い機械的強度を有する。
また、硬化後水を除去させるための乾燥工程は水（Ｂ）
のほとんどがセメント（Ａ）の水和反応に消費されるの
で省略または短縮することができる。
生、オートクレープ養生にてビニル単量体（Ｃ）の二重
結合に基づく重合反応とセメント（Ａ）の水和反応を進
行させる。このようにして得られた本発明の押出成形セ
メント複合板は水（Ｂ）の使用量が少ないためセメント
板中の空隙部分が少ないので高い機械的強度を有する。
また、硬化後水を除去させるための乾燥工程は水（Ｂ）
のほとんどがセメント（Ａ）の水和反応に消費されるの
で省略または短縮することができる。
【００２３】
【実施例】以下実施例にて本発明を詳細に説明する。な
お、本実施例で使用した原材料は以下の記号であらわし
た。 （１）セメント Ａ１…ポルトランドセメント：けい砂＝６０重量部：４
０重量部 Ａ２…ポルトランドセメント （２）逆乳化剤 Ｄ１…テトラエチレンペンタミン１モルとオレイン酸
１．５モルを反応させて得られるアミド化合物３．６重
量部とドデシルベンゼンスルホン酸２．４重量部との中
和物とオレイン酸４重量部の混合物。 Ｄ２…Ｄ１と同様にして得られたアミド化合物４．２重
量部とドデシルベンゼンスルホン酸３．２重量部との中
和物とオレイン酸２重量部の混合物。 Ｄ３…イミノビスプロピルアミン１モルとカプリン酸
０．７モルを反応させて得られたアミド化合物４重量部
と２−エチルヘキサノールのリン酸エステル化物４重量
部との中和物とオレイン酸２重量部の混合物。 Ｄ４…ソルビタンモノラウレート Ｄ５…ソルビタンモノオレート Ｄ６…ジグリセロールモノオレート （３）重合触媒 Ｉ１…ｔ−ブチルパーベンゾエート Ｉ２…ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート Ｉ３…ベンゾイルパーオキサイド （４）補強材 Ｅ１…ポリアクリロニトリル繊維（直径１８μ、長さ２
ｍｍ） Ｅ２…ポリアクリロニトリル繊維（直径１８μ、長さ５
ｍｍ） Ｅ３…ポリプロピレン繊維（直径１８μ、長さ６ｍｍ） Ｅ４…ＩｎｏｒＰｈｉｌ（スラグを高温で溶融して製造
した非晶質鉱物繊維、直径４μ、長さ１ｍｍ未満、Ｌａ
ｘａ社製） Ｅ５…ガラス繊維（直径１３．５μ、長さ５ｍｍ） Ｅ６…炭素繊維（直径１８μ、長さ１０ｍｍ） また、得られたセメント複合板の曲げ強度はＪＩＳ−Ａ
１４０８に基づいて測定した結果で表わした。
お、本実施例で使用した原材料は以下の記号であらわし
た。 （１）セメント Ａ１…ポルトランドセメント：けい砂＝６０重量部：４
０重量部 Ａ２…ポルトランドセメント （２）逆乳化剤 Ｄ１…テトラエチレンペンタミン１モルとオレイン酸
１．５モルを反応させて得られるアミド化合物３．６重
量部とドデシルベンゼンスルホン酸２．４重量部との中
和物とオレイン酸４重量部の混合物。 Ｄ２…Ｄ１と同様にして得られたアミド化合物４．２重
量部とドデシルベンゼンスルホン酸３．２重量部との中
和物とオレイン酸２重量部の混合物。 Ｄ３…イミノビスプロピルアミン１モルとカプリン酸
０．７モルを反応させて得られたアミド化合物４重量部
と２−エチルヘキサノールのリン酸エステル化物４重量
部との中和物とオレイン酸２重量部の混合物。 Ｄ４…ソルビタンモノラウレート Ｄ５…ソルビタンモノオレート Ｄ６…ジグリセロールモノオレート （３）重合触媒 Ｉ１…ｔ−ブチルパーベンゾエート Ｉ２…ｔ−ブチルパーオキシイソプロピルカーボネート Ｉ３…ベンゾイルパーオキサイド （４）補強材 Ｅ１…ポリアクリロニトリル繊維（直径１８μ、長さ２
ｍｍ） Ｅ２…ポリアクリロニトリル繊維（直径１８μ、長さ５
ｍｍ） Ｅ３…ポリプロピレン繊維（直径１８μ、長さ６ｍｍ） Ｅ４…ＩｎｏｒＰｈｉｌ（スラグを高温で溶融して製造
した非晶質鉱物繊維、直径４μ、長さ１ｍｍ未満、Ｌａ
ｘａ社製） Ｅ５…ガラス繊維（直径１３．５μ、長さ５ｍｍ） Ｅ６…炭素繊維（直径１８μ、長さ１０ｍｍ） また、得られたセメント複合板の曲げ強度はＪＩＳ−Ａ
１４０８に基づいて測定した結果で表わした。
【００２４】実施例１ 最大毎時０．６ｔｏｎの処理能力を有する連続ニーダ
ー、真空室、押出スクリューを備えた連続押出成形機
に、ポルトランドセメントを２２９ｋｇ／ｈｒ、けい砂
を１５２．７ｋｇ／ｈｒ、水を１１８．３ｋｇ／ｈｒ、
及びビニル単量体（Ｃ）としてのスチレンモノマー８５
重量部、テトラエチレンペンタミンのオレイン酸アミド
のドデシルベンゼンスルホン酸中和物９重量部とオレイ
ン酸６重量部の混合物からなる逆乳化剤（Ｄ）、重合触
媒としてのｔ−ブチルパーオキシべンゾエート１重合部
を混合して得られるビニル単量体溶液を１４．５ｋｇ／
ｈｒで連続定量供給して巾４５５ｍｍ、厚さ１２ｍｍの
押出成形板を得た。この時の押出圧力は２ｋｇ／ｃｍ2
以下であった。この成形板を養生硬化させて本発明のセ
メント複合板を得た。原料配合組成を表１に、製造条件
及び特性は表２に示す。
ー、真空室、押出スクリューを備えた連続押出成形機
に、ポルトランドセメントを２２９ｋｇ／ｈｒ、けい砂
を１５２．７ｋｇ／ｈｒ、水を１１８．３ｋｇ／ｈｒ、
及びビニル単量体（Ｃ）としてのスチレンモノマー８５
重量部、テトラエチレンペンタミンのオレイン酸アミド
のドデシルベンゼンスルホン酸中和物９重量部とオレイ
ン酸６重量部の混合物からなる逆乳化剤（Ｄ）、重合触
媒としてのｔ−ブチルパーオキシべンゾエート１重合部
を混合して得られるビニル単量体溶液を１４．５ｋｇ／
ｈｒで連続定量供給して巾４５５ｍｍ、厚さ１２ｍｍの
押出成形板を得た。この時の押出圧力は２ｋｇ／ｃｍ2
以下であった。この成形板を養生硬化させて本発明のセ
メント複合板を得た。原料配合組成を表１に、製造条件
及び特性は表２に示す。
【００２５】実施例２ 実施例１と同様な連続押出成形機を用いて、表１に示し
た原料配合組成に基づいた以外は実施例１と同じ方法で
セメント複合板を得た。この時の製造条件及び得られた
セメント複合板の特性は表２に示す。
た原料配合組成に基づいた以外は実施例１と同じ方法で
セメント複合板を得た。この時の製造条件及び得られた
セメント複合板の特性は表２に示す。
【００２６】
【表１】 （注）ビニル単量体溶液の欄の左端はスチレンモノマ
ー、逆乳化剤、重合触媒からなるビニル単量体溶液とし
ての使用量を示し、右側の各欄はそれぞれビニル単量体
溶液中の組成比を示している。
ー、逆乳化剤、重合触媒からなるビニル単量体溶液とし
ての使用量を示し、右側の各欄はそれぞれビニル単量体
溶液中の組成比を示している。
【００２７】
【表２】
【００２８】実施例３〜１０、比較例１〜２ 実施例１と同様な連続押出装置に、表３に示した原料配
合組成に基づいて、セメント、水、補強材、及びビニル
単量体としてのスチレンモノマー、逆乳化剤、重合触媒
を混合して得られるビニル単量体溶液を連続定量供給し
て巾４５５ｍｍ、厚さ１８ｍｍの押出成形板を得た。こ
の時の押出圧力は２ｋｇ／ｃｍ2以下であった。この成
形板を養生硬化させて本発明のセメント複合板を得た。
この時に製造条件及び得られたセメント複合板の特性は
表４に示す。
合組成に基づいて、セメント、水、補強材、及びビニル
単量体としてのスチレンモノマー、逆乳化剤、重合触媒
を混合して得られるビニル単量体溶液を連続定量供給し
て巾４５５ｍｍ、厚さ１８ｍｍの押出成形板を得た。こ
の時の押出圧力は２ｋｇ／ｃｍ2以下であった。この成
形板を養生硬化させて本発明のセメント複合板を得た。
この時に製造条件及び得られたセメント複合板の特性は
表４に示す。
【００２９】
【表３】 （注）ビニル単量体溶液の欄の左端はスチレンモノマ
ー、逆乳化剤、重合触媒からなるビニル単量体溶液とし
ての使用量を示し、右側の各欄はそれぞれビニル単量体
溶液中の組成比を示している。
ー、逆乳化剤、重合触媒からなるビニル単量体溶液とし
ての使用量を示し、右側の各欄はそれぞれビニル単量体
溶液中の組成比を示している。
【００３０】
【表４】
【００３１】実施例１〜２と比較例１〜２からも明らか
なように、比較例で得られたセメント複合板の曲げ強度
は補強材（Ｅ）を使用しているにもかかわらず実施例で
得られたセメント複合板の曲げ強度に比べて低い。ま
た、実施例３〜１０においてはＷ／Ｏ型エマルジョンと
補強材（Ｅ）との親和性がよいことから得られたセメン
ト複合板の曲げ強度はかなり高い値を示している。この
ことは本発明のように、セメント（Ａ）と水（Ｂ）の比
が１００：１０〜４０となるように水（Ｂ）の使用量を
少なくすること、更に補強材（Ｅ）を用いることにより
曲げ強度等の機械的強度が向上したセメント複合板が得
られることを示している。しかも、押出成形板を養生し
た後乾燥する必要もない。更に、本発明においては実施
例からも明らかなように水（Ｂ）の使用量が少ない場合
でも押出圧力が２ｋｇ／ｃｍ2と低い。
なように、比較例で得られたセメント複合板の曲げ強度
は補強材（Ｅ）を使用しているにもかかわらず実施例で
得られたセメント複合板の曲げ強度に比べて低い。ま
た、実施例３〜１０においてはＷ／Ｏ型エマルジョンと
補強材（Ｅ）との親和性がよいことから得られたセメン
ト複合板の曲げ強度はかなり高い値を示している。この
ことは本発明のように、セメント（Ａ）と水（Ｂ）の比
が１００：１０〜４０となるように水（Ｂ）の使用量を
少なくすること、更に補強材（Ｅ）を用いることにより
曲げ強度等の機械的強度が向上したセメント複合板が得
られることを示している。しかも、押出成形板を養生し
た後乾燥する必要もない。更に、本発明においては実施
例からも明らかなように水（Ｂ）の使用量が少ない場合
でも押出圧力が２ｋｇ／ｃｍ2と低い。
【００３２】
【発明の効果】本発明のセメント複合板は、セメント
（Ａ）に対する水（Ｂ）の使用量が少ないので内部に空
隙の少なく、機械的強度に優れている。そして本発明に
おいては該セメント複合板をＷ／Ｏ型エマルジョンを利
用した押出成形方法で得ることができる。しかも、該Ｗ
／Ｏ型エマルジョンの高いチクソトロピー性と、該Ｗ／
Ｏ型エマルジョンのマトリックスを構成しているビニル
単量体の高い潤滑性により水（Ｂ）の使用量が少ない場
合でも５ｋｇ／ｃｍ2以下の低圧で押出成形できる。ま
た、合成繊維、炭素繊維などとの親和性も優れているの
でこれらを容易に均一に分散させることができると共に
押出圧力が低いためこれら補強材（Ｅ）の押出時の破損
も少なくてすむという効果も有している。
（Ａ）に対する水（Ｂ）の使用量が少ないので内部に空
隙の少なく、機械的強度に優れている。そして本発明に
おいては該セメント複合板をＷ／Ｏ型エマルジョンを利
用した押出成形方法で得ることができる。しかも、該Ｗ
／Ｏ型エマルジョンの高いチクソトロピー性と、該Ｗ／
Ｏ型エマルジョンのマトリックスを構成しているビニル
単量体の高い潤滑性により水（Ｂ）の使用量が少ない場
合でも５ｋｇ／ｃｍ2以下の低圧で押出成形できる。ま
た、合成繊維、炭素繊維などとの親和性も優れているの
でこれらを容易に均一に分散させることができると共に
押出圧力が低いためこれら補強材（Ｅ）の押出時の破損
も少なくてすむという効果も有している。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 16:06 14:38 14:42 14:38 24:08 24:12 24:16） (56)参考文献 特開 平３−279246（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−176258（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−26542（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−163156（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−31334（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−33241（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 28/04 C04B 24/24 C04B 24/26 B28B 3/20
Claims (5)
- 【請求項１】 セメント（Ａ）、水（Ｂ）、ビニル単量
体（Ｃ）及び逆乳化剤（Ｄ）からなるセメント含有Ｗ／
Ｏ型エマルジョン組成物を押出成形してなるセメント複
合板において、該セメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン組
成物中のセメント（Ａ）と水（Ｂ）の重量比が１００：
１０〜４０であることを特徴とするセメント複合板。 - 【請求項２】 前記セメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン
組成物が補強材（Ｅ）を含有していることを特徴とする
請求項１記載のセメント複合板。 - 【請求項３】 前記補強材（Ｅ）が合成繊維、炭素繊維
であることを特徴とする請求項２記載のセメント複合
板。 - 【請求項４】 セメント（Ａ）と水（Ｂ）の重量比が１
００：１０〜４０であって、セメント（Ａ）、水
（Ｂ）、ビニル単量体（Ｃ）、逆乳化剤（Ｄ）からなる
セメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成物を調製し、次
いでセメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン組成物を５ｋｇ
／ｃｍ2以下の押出圧力で成形することを特徴とするセ
メント複合板の製造方法。 - 【請求項５】 前記セメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン
組成物が補強材（Ｅ）を含有していることを特徴とする
請求項４記載のセメント複合板の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26310791A JP3030449B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | セメント複合板及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP26310791A JP3030449B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | セメント複合板及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0570206A JPH0570206A (ja) | 1993-03-23 |
| JP3030449B2 true JP3030449B2 (ja) | 2000-04-10 |
Family
ID=17384929
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP26310791A Expired - Lifetime JP3030449B2 (ja) | 1991-09-13 | 1991-09-13 | セメント複合板及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3030449B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006124231A (ja) * | 2004-10-28 | 2006-05-18 | Panahome Corp | セメント系成形体 |
-
1991
- 1991-09-13 JP JP26310791A patent/JP3030449B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0570206A (ja) | 1993-03-23 |
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