【発明の詳細な説明】
本発明はセメントおよび無機質繊維状物質を原
料として、押出成形法により製造されるセメント
押出成形品に用いられる混和剤に関するものであ
る。さらに詳しくは、ヒドロキシエチルセルロー
スおよびカゼインナトリウムを混合してなる高温
時の押出作業性を改良するセメント押出成形品用
混和剤に関するものである。
近年、セメントおよび無機質繊維状物質を原料
として押出成形によつて製造されるセメント押出
成形品は、多様な形状および寸法の製品を一つの
ダイによつて押出機で連続的に製造できるので、
従来の注型成形法にかわつて、住宅の外壁材およ
び内壁材として各種の建築物に広く使用されてい
る。
かかるセメント押出成形品の製造においては、
押出機の押出圧力が高圧になるため、セメントお
よび無機質繊維状物質に水を加えニーダー等によ
り混合し、均一なセメント混練品とし、ついで押
出機により押出成形するにあたつて脱水現象を起
す。このためセメント押出成形品用混和剤として
脱水防止機能をもつメチルセルロース、メチルヒ
ドロキシプロピルセルロース、メチルヒドロキシ
エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルセルロースなどの水溶性
セルロースエーテルおよびエチレンオキサイド重
合体、アクリルアミド重合体、ポリビニルアルコ
ールなどの水溶性高分子を使用することが特公昭
53−32368号公報などに記載されているように良
く知られている。
しかしながら、セメント押出成形品において
は、近年断熱性、遮音性、耐火性、耐久性などの
性能に対する要求が向上し、複雑な形状の成形品
が増加している。かかる複雑な形状の押出成形品
では、押出成形時に非常に高い剪断力が働き、こ
のため摩擦熱によりセメント混練品の温度が上昇
し、夏季においては50〜90℃に到達する。この様
な高温時におけるセメント押出成形においては上
記したセメント押出成形品用混和剤のうち、ゲル
化点を有するメチルセルロース、メチルヒドロキ
シエチルセルロース、メチルヒドロキシプロピル
セルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなど
の混和剤は、50〜90℃の高温ではゲル化を起すた
めに、セメント押出成形品用混和剤としての機能
が著しく低下し、セメント混練品の脱水防止機能
がなくなり押出圧力が急激に上昇し押出成形品の
表面平滑性が不良となり、ひびわれなどを起して
正常な成形品が得られないという欠点を有してい
る。一方、ヒドロキシエチルセルロースはかかる
高温時での押出成形においてもゲル化を起すこと
はないが、セメントに対する分散力が欠けてお
り、セメント混練品の粘着力が不足して押出作業
性が悪いという欠点を有している。又、エチレン
オキサイド重合体、アクリルアミド重合体および
ポリビニルアルコールなどの水溶性高分子は高温
でゲル化を起すことはないが、脱水防止機能が劣
つているため、使用量が多く必要であるという欠
点を有しており、高温時におけるセメント押出成
形品用混和剤に最適なものはこれまで見出されて
いないのが現状である。
本発明者はかかる難点を解決すべく鋭意研究し
た結果、ヒドロキシエチルセルロース60〜90部
（重量部、以下同様）およびカゼインナトリウム
40〜10部を混合してなるセメント押出成形品用混
和剤を用いることにより、高温時における押出成
形においてもゲル化を起さず、しかも少量の添加
量で良好な押出成形が可能であり、更にヒドロキ
シエチルセルロース単独のものに較べセメント混
練品の粘着力に優れているため美麗な表面平滑性
を示すセメント押出成形品を得ることができるこ
とを見出し、本発明を完成するに至つた。
本発明のセメント押出成形品用混和剤における
ヒドロキシエチルセルロースおよびカゼインナト
リウムの混合割合は、前記の如くヒドロキシエチ
ルセルロース60〜90部およびカゼインナトリウム
40〜10部が適当である。ヒドロキシエチルセルロ
ースが60部未満でカゼインナトリウムが40部を越
えると、セメント混練品の脱水現象を防止し得
ず、押出成形品の表面平滑性が不良となり、良好
なセメント押出成形品が得られない。また、ヒド
ロキシエチルセルロースが90部を越えカゼインナ
トリウムが10部未満ではセメント混練品の粘着力
が不足しているため、押出作業性が悪く押出圧力
が上昇する。
本発明に用いられるヒドロキシエチルセルロー
スはセルロース分子の無水グルコース単位と結合
したエチレンオキシドの置換モル数が1.0〜3.5の
範囲で、その１％水溶液粘度が25℃で500〜
6000cpsのものが適当である。かかるヒドロキシ
エチルセルロースとしては市販されている通常の
ものでよく、例えばHECユニセル（ダイセル化
学工業製商品名）のQP−4400、WP−4400、QP
−30000、WP−30000、QP−100MH、WP−
100MHおよびナトロゾール（ハーキユレス社製
商品名）の250MR、250M、250HHR、250HH
などがあげられる。また、本発明に用いられるカ
ゼインナトリウムは、牛乳を原料とする牛脂タン
パクより製造される酸カゼインを水酸化ナトリウ
ムにより中和して得られる。
本発明の混和剤を用いてセメント押出成形品を
製造する方法としては、セメントおよび無機質繊
維状物質の一種もしくは二種以上からなる混合物
に本発明に示すセメント押出成形品用混和剤を乾
燥状態で添加し、これをニーダー型ミキサーで均
一にドライブレンドしたのち、水を添加して混合
しセメント混練品としたのち、この混練品を押出
機に投入して押出成形を行う方法（ドライブレン
ド法）があり、このような方法により美麗な押出
成形品をうることができる。またセメントと無機
質繊維状物質の一種もしくは二種以上からなる混
合物に、本発明に示すセメント押出成形品用混和
剤をあらかじめ水に分散させたスラリーを添加混
合して、セメント混練品としたのち、押出成形す
るスラリー法も採用することができる。
ここで使用されるセメントとしては、ポルトラ
ンドセメント、白色セメント、アルミナセメン
ト、スラツグセメントなど、従来公知の種々の水
硬性セメントを使用することができる。又無機質
繊維状物質としては、アスベスト、ガラス繊維、
岩綿など通常セメント押出成形品に使用されるも
のが使用できる。
上記したセメント、無機質繊維状物質および本
発明のセメント押出成形品用混和剤の配合量は、
セメント100部に対して、無機質繊維状物質15〜
30部、本発明の混和剤0.3〜３部とすればよく、
これに押出しに適当な流動性を得るに必要な量の
水を配合すればよい。
なお、本発明においては前記の各成分以外に
も、充填剤、湿潤剤、可塑剤、離型剤、凝結促進
剤その他の各種セメント混和剤を本発明の目的を
損わない限り添加してもよいことはいうまでもな
い。
次に実施例を示して、本発明をさらに詳細に説
明する。なお部はすべて重量部を示す。
実施例 １
50℃の乾燥機中に一昼夜放置したセメント100
部とアスベスト6D−４（レイク社）25部およびヒ
ドロキシエチルセルロース（１％水溶液粘度
5000cps at25℃）0.85部とカゼインナトリウム
0.15部とを50℃に加温したミキサー（ニーダー
型）に仕込み５分間撹拌したのち、50℃の温水40
部を添加して、更に５分間混練し、均一なセメン
ト混練品を得た。次に、このセメント混練品を50
℃に加温した圧縮土練器に充填し、テンシロン
（万能試験機）により圧縮押出し試験を行い、押
出作業性として押出エネルギーの測定と押出品の
表面平滑性およびセメント混練品の粘着力を評価
した結果、表１に示す通り押出エネルギーが低
く、粘着力があり、表面平滑性が良好な押出品を
得た。
実施例 ２〜６
表１に示す混和剤の配合比および押出温度で、
実施例１と同様の押出し試験を行つた結果、いず
れも押出エネルギーが低く、粘着力があり、表面
平滑性が良好な押出品を得た。
比較例 １
50℃の乾燥機中に一昼夜放置したセメント100
部とアスベスト6D−４（レイク社）25部およびヒ
ドロキシエチルセルロース（１％水溶液粘度
5000cps at25℃）0.95部とカゼインナトリウム
0.05部とを50℃に加温したミキサー（ニーダー
型）に仕込み５分間撹拌したのち、50℃の温水40
部を添加して、更に５分間混練し、均一なセメン
ト混練品を得た。次に、このセメント混練品を50
℃に加温した圧縮土練器に充填し、テンシロン
（万能試験機）により圧縮押出し試験を行い、実
施例１と同じ評価を行つた結果、表１に示す通り
押出エネルギーが高く粘着力に欠け、表面平滑性
の劣る押出品しか得られなかつた。
比較例 ２
表１に示す混和剤の配合比で比較例１と同様の
押出し試験を行つた結果、表１に示す通り押出エ
ネルギーが高く、粘着力がなく、表面平滑性の悪
い押出品しか得られなかつた。
比較例 ３〜４
実施例１に於て、混和剤としてメチルヒドロキ
シプロピルセルロース（１％水溶液粘度840cps
at25℃）を1.0部添加して、同様の押出し試験を
行つた結果、表１に示す通り押出エネルギーが高
く、粘着力がなく、表面平滑性の劣る押出し品し
か得られなかつた。
【表】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an admixture for use in cement extrusion molded products manufactured by extrusion molding using cement and inorganic fibrous substances as raw materials. More specifically, the present invention relates to an admixture for cement extrusion molded products that improves extrusion workability at high temperatures and is made by mixing hydroxyethyl cellulose and sodium caseinate. In recent years, cement extrusion molded products, which are manufactured by extrusion using cement and inorganic fibrous materials as raw materials, have become more popular because products of various shapes and sizes can be manufactured continuously using an extruder using a single die.
It is widely used as an exterior and interior wall material for a variety of buildings in place of the conventional cast molding method. In the production of such cement extrusion products,
Since the extrusion pressure of the extruder is high, water is added to the cement and the inorganic fibrous material and mixed in a kneader or the like to form a homogeneous cement kneaded product, which then undergoes a dehydration phenomenon when extrusion molded by the extruder. For this reason, water-soluble cellulose ethers such as methylcellulose, methylhydroxypropylcellulose, methylhydroxyethylcellulose, hydroxyethylcellulose, and hydroxypropylcellulose, as well as ethylene oxide polymers, acrylamide polymers, and polyvinyl alcohol, have dehydration prevention functions as admixtures for cement extrusion products. The use of water-soluble polymers such as
It is well known as described in Japanese Patent No. 53-32368. However, in recent years, demands for performance such as heat insulation, sound insulation, fire resistance, and durability have increased in cement extrusion molded products, and the number of molded products with complex shapes has increased. In extrusion molded products with such complex shapes, extremely high shearing forces act during extrusion molding, which causes the temperature of the cement mixture to rise due to frictional heat, reaching 50 to 90°C in summer. In cement extrusion molding at such high temperatures, among the above-mentioned admixtures for cement extrusion molded products, admixtures such as methyl cellulose, methyl hydroxyethyl cellulose, methyl hydroxypropyl cellulose, and hydroxypropyl cellulose, which have gelling points, are used at At a high temperature of 90°C, gelation occurs, which significantly reduces its function as an admixture for cement extruded products.The function of preventing dehydration of cement kneaded products is lost, and the extrusion pressure increases rapidly, resulting in poor surface smoothness of extruded products. This has the disadvantage that a normal molded product cannot be obtained due to defects such as cracking. On the other hand, hydroxyethyl cellulose does not gel even during extrusion molding at such high temperatures, but it lacks dispersion power in cement and has the drawback of lacking adhesive strength in cement-mixed products and poor extrusion workability. have. In addition, water-soluble polymers such as ethylene oxide polymers, acrylamide polymers, and polyvinyl alcohol do not gel at high temperatures, but their dehydration prevention function is poor, so they have the disadvantage of requiring large amounts to be used. Currently, no one has been found that is optimal as an admixture for cement extrusion molded products at high temperatures. As a result of intensive research to solve these difficulties, the present inventor found that 60 to 90 parts (by weight, the same shall apply hereinafter) of hydroxyethyl cellulose and sodium caseinate.
By using an admixture for cement extrusion molded products made by mixing 40 to 10 parts, gelation does not occur even during extrusion molding at high temperatures, and good extrusion molding is possible with a small amount of addition. Furthermore, the present inventors have discovered that a cement kneaded product has superior adhesive strength compared to hydroxyethyl cellulose alone, and thus can provide a cement extrusion molded product exhibiting beautiful surface smoothness, leading to the completion of the present invention. The mixing ratio of hydroxyethyl cellulose and sodium caseinate in the admixture for cement extrusion molded products of the present invention is as described above.
40 to 10 parts is appropriate. If hydroxyethyl cellulose is less than 60 parts and sodium caseinate exceeds 40 parts, dehydration of the cement kneaded product cannot be prevented, the surface smoothness of the extruded product becomes poor, and a good cement extruded product cannot be obtained. Furthermore, if the content of hydroxyethyl cellulose exceeds 90 parts and the sodium caseinate content is less than 10 parts, the adhesive strength of the cement kneaded product is insufficient, resulting in poor extrusion workability and increased extrusion pressure. The hydroxyethyl cellulose used in the present invention has a mole number of substituted ethylene oxide bonded to the anhydroglucose unit of the cellulose molecule in the range of 1.0 to 3.5, and the viscosity of the 1% aqueous solution at 25°C is 500 to 3.5.
6000cps is suitable. As such hydroxyethyl cellulose, commercially available ordinary ones may be used, such as QP-4400, WP-4400, QP of HEC Unicel (trade name manufactured by Daicel Chemical Industries).
−30000, WP−30000, QP−100MH, WP−
100MH and Natrozole (trade name manufactured by Hercules) 250MR, 250M, 250HHR, 250HH
etc. Furthermore, the sodium caseinate used in the present invention is obtained by neutralizing acid casein produced from beef tallow protein made from milk with sodium hydroxide. A method for manufacturing cement extrusion molded products using the admixture of the present invention is to add the admixture for cement extrusion molded products according to the present invention to a mixture of cement and one or more types of inorganic fibrous substances in a dry state. A method in which the mixture is uniformly dry blended using a kneader-type mixer, water is added and mixed to form a cement kneaded product, and this kneaded product is then fed into an extruder for extrusion molding (dry blending method). By this method, beautiful extruded products can be obtained. Further, a slurry in which the admixture for cement extrusion molded products according to the present invention is previously dispersed in water is added to a mixture of cement and one or more types of inorganic fibrous substances to form a cement kneaded product. A slurry method of extrusion molding can also be adopted. As the cement used here, various conventionally known hydraulic cements can be used, such as Portland cement, white cement, alumina cement, and slag cement. Inorganic fibrous substances include asbestos, glass fiber,
Materials normally used for cement extrusion molded products, such as rock wool, can be used. The blending amounts of the cement, inorganic fibrous material, and admixture for cement extrusion molded products of the present invention are as follows:
15 to 15 parts of inorganic fibrous material per 100 parts of cement
30 parts, and 0.3 to 3 parts of the admixture of the present invention,
Water may be added thereto in an amount necessary to obtain fluidity suitable for extrusion. In the present invention, in addition to the above-mentioned components, fillers, wetting agents, plasticizers, mold release agents, setting accelerators, and other various cement admixtures may be added as long as they do not impair the purpose of the present invention. Needless to say, it's a good thing. Next, the present invention will be explained in more detail by showing examples. All parts are by weight. Example 1 Cement 100 left overnight in a dryer at 50°C
25 parts of asbestos 6D-4 (Lake) and hydroxyethyl cellulose (1% aqueous solution viscosity
5000cps at25℃) 0.85 parts and sodium caseinate
Pour 0.15 parts of the mixture into a mixer (kneader type) heated to 50℃ and stir for 5 minutes, then add 40% of warm water at 50℃.
of the cement was added and kneaded for an additional 5 minutes to obtain a uniform cement mixture. Next, add 50% of this cement mixture.
The clay was filled into a compressed clay kneader heated to ℃ and subjected to a compression extrusion test using a Tensilon (universal testing machine).The extrusion energy was measured to determine extrusion workability, and the surface smoothness of the extruded product and the adhesion of the cement mixture were evaluated. As a result, as shown in Table 1, extruded products with low extrusion energy, adhesive strength, and good surface smoothness were obtained. Examples 2 to 6 At the blending ratio of admixtures and extrusion temperature shown in Table 1,
As a result of conducting the same extrusion test as in Example 1, extruded products with low extrusion energy, adhesive strength, and good surface smoothness were obtained in all cases. Comparative example 1 Cement 100 left overnight in a dryer at 50℃
25 parts of asbestos 6D-4 (Lake) and hydroxyethyl cellulose (1% aqueous solution viscosity
5000cps at25℃) 0.95 parts and sodium caseinate
Pour 0.05 part of the mixture into a mixer (kneader type) heated to 50°C, stir for 5 minutes, then add 40% of warm water at 50°C.
of the cement was added and kneaded for an additional 5 minutes to obtain a uniform cement mixture. Next, add 50% of this cement mixture.
It was filled into a compressed clay kneader heated to ℃, and a compression extrusion test was performed using Tensilon (universal testing machine), and the same evaluation as in Example 1 was performed. As shown in Table 1, the extrusion energy was high and the adhesive strength was low. However, only extruded products with poor surface smoothness could be obtained. Comparative Example 2 An extrusion test similar to that in Comparative Example 1 was conducted using the blending ratio of admixtures shown in Table 1.As shown in Table 1, only extruded products with high extrusion energy, no adhesive strength, and poor surface smoothness were obtained. I couldn't help it. Comparative Examples 3 to 4 In Example 1, methyl hydroxypropyl cellulose (1% aqueous solution viscosity 840 cps) was used as an admixture.
When a similar extrusion test was conducted with the addition of 1.0 part of (at 25°C), as shown in Table 1, only extruded products with high extrusion energy, no adhesive strength, and poor surface smoothness were obtained. 【table】