JPH0216258B2

JPH0216258B2 -

Info

Publication number: JPH0216258B2
Application number: JP57138996A
Authority: JP
Inventors: Tsuneo Genma; Akio Mizobe; Masaki Okazaki
Original assignee: Kuraray Co Ltd
Current assignee: Kuraray Co Ltd
Priority date: 1982-08-09
Filing date: 1982-08-09
Publication date: 1990-04-16
Also published as: US4524042A; JPS5929146A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明はポリビニルアルコール系繊維（以下
PVA繊維と略記）で強化された水硬性押出成形
品の製造方法に関するものである。近年アスベストで補強された押出し水硬性成形
品は、その強度の強さ、中空成形による軽量性、
遮音性、保温性等のすぐれた物性に加えて、その
施行の容易さのために主として内、外装用の建築
材料として著しい伸び率を示している。セメント等の水硬品は圧縮強度が強く、不燃
性、耐久性にすぐれ、かつ安価であるという特徴
を有するが、引張り、曲げ、衝撃強度が弱く、さ
らにひび割れしやすく、寸法安定性がよくないと
いう欠点を有している。該押出成形水硬品では上記弱点を補い、かつ成
形性、保形性をよくするために一般的にアスベス
トが使用されている。しかるにアスベストは近年
その健康障害が強く指摘され、世界の先進国では
規制がなされ、さらに強化されようとしている。
なかには既に工業用としての使用を全面禁止して
いる国さえもある。日本においても労働安全衛生
法で特定化学物質として定められており、その使
用にあたつては種々の制約が加えられている。かかる状況のもとでアスベスト代替となるべき
強化用の繊維が強く望まれており、種々の検討が
なされているものの押出水硬品分野においては全
く実用化がなされていない。その理由は押出成形
品中へ繊維を均一して分散できないということが
主たるものである。押出成形品の一般的な製造方法はセメントのよ
うな水硬性物質を主体としたマトリツクス材料に
粘性を与えるための増粘剤（例えばメチルセルロ
ース等）を少量加え、さらに成形性、補強性を付
与するために繊維長の短いグレードのアスベスト
を20〜30重量％添加して乾燥状態で混合する。し
かる後に水を少量添加し、スクリユー式の混練機
にて混練した後、押出機に連結し、ダイスより押
出して成形品となすものである。石綿スレート板等のいわゆる湿式抄造法で成形
される水硬成形品には、石綿の代替あるいはその
補充をねらいとしてビニロン、ポリプロピレン、
ナイロン等の有機繊維が既に商業的に使用されて
いる。この場合マトリツクス材料と繊維をうすい
スラリー状（50〜200ｇ／）として混合、分散
せしめた後に丸網や長網上に抄き取り、過剰の水
分をプレスにより除去し、製品となすものであ
る。繊維の分散は希薄スラリー中でなされるもの
であり、均一分散が得やすい。一方押出成形品の場合、水の量は保形性の面よ
り制限をうける。即ちダイスより均一に押出すに
は流動性のある方、即ち水量が多目の方が好まし
いが、押出された形をそのまま保持する（保形
性）ためには流動性がない方がよい。又本方式の
場合、成形後水分を強制的に除く工程を取り得な
いので、マトリツクスの強度を大きくするには、
業界の常識とされている水量を少なくする（水／
水硬物質比を小にする）方が好ましい。かかる問
題を解決するために水量を少なくし、メチルセル
ロース等の有機高分子を粘剤として適当量使用す
ることにより、流動性があり、かつ保形性も良好
な高粘性マトリツクスとすることがなされてい
る。しかしかくの如き高粘性マトリツクス中への
繊維の分散は著しく困難であり、満足な成形物が
得られない。前記湿式抄造法で使用されている有
機繊維でも押出成形品中へ均一して分散すること
が出来ない。一方無機繊維のうちで耐アルカリガラス繊維の
検討がなされている。しかしながら該繊維自身が
脆性物質であり、非常にもろいという弱点を有し
ており、その回避策として集束糸としているが、
それでも押出成形工程での混練、押出時における
スクリユーの剪断力により著しく損傷を起こし、
補強効果が得られていない（新建築土木複合材料
443ページ、情報開発社昭和54年10月発行）。加え
て耐アルカリ性が不充分であるという指摘がなさ
れており、従つて水硬成形品の大部分はアルカリ
性を呈するために耐久性が懸念されている。又鋼繊維は太く、柔軟性に乏しいため成形工程
の剪断力で曲がつたり、スムーズに押出されない
等成形性が悪いことに加えて、成形品の外観を著
しく悪化させるために使用が不可能である。以上のようにアスベスト代替が待望されている
にもかかわらず押出成形品には適当な代替品がな
く、止むなく20〜30％の大量のアスベストを使用
しているのが実情である。かかる状況下で本発明
者等はアスベスト代替について鋭意研究の結果本
発明に到つたものである。繊維状物質による脆性物質の補強機構は単純で
はないが、モデル的には次の様に考えられる。即
ち補強メカニズムは繊維による応力の負担と補強
効率の問題である。前者については、短く切断さ
れた繊維物質で補強された複合体に引張りで代表
される様な外部応力が加わつた時の複合体全体に
働く応力は理想的には補強材負担応力＋マトリツクス負担応力＝複合
体応力として表わされ、脆性マトリツクスに微細なクラ
ツクが生じた後にも、左辺第一項が効果的に作用
して、複合体全体としての強度が向上するとされ
る（Hannant）。すなわち短繊維の繊維長をｌ、
限界繊維長をlc、繊維の破断強度をσfuとして添
加量を体積分率Vfで表わすと、引張りに関する
繊維補強効果σRは σR＝ησfu（１−lc／2l）Vf ……(1) で表わされる。但しηは繊維の配向係数。一方、繊維〜マトリツクス間の界面接合力を
τ、繊維を円柱状と想定してその直径をｄとする
と、限界繊維長lcは lc＝σfu・ｄ／2τ ……(2) の関係があり、(1)式は σR＝ησfu（１−σfu／４ｌ／ｄτ）Vf ……(3) と書き代えられる。即ち繊維による補強の効果を
大ならしむるには(a)繊維強度が強い、(b)マトリツ
クスとの界面接合力（τ）が高い、(c)繊維の形態
的にはｌ／ｄ（以後アスペクト比を記述する）が
大きい、即ち細くて長い繊維であること、(d)繊維
の体積分率Vfが大なること、である。(c)，(d)は
人造繊維でありさえすれば任意に選びうるもので
ある。従つて均一にマトリツクスに分散さえでき
れば繊維の補強効果は前記(a)の繊維の強度及び(b)
のマトリツクスとの界面接合力に左右されること
になる。 PVA系繊維はその主たる用途が産業資材分野
であることよりわかるように高強力である。又界
面接合力は、PVAはその分子鎖中に水硬性物質
と親和性の強い水酸基を多数有しているために化
学的な界面接合力が高いことに加えて、湿式ある
いは乾式紡糸でありかつ高度に延伸を施してある
ために繊維表面に無数のヒダを有しており、マト
リツクス中での引抜き抵抗が大きい、即ち物理的
な界面接合力も高いという特徴を有している。一方高強力繊維として、一般的に知られている
アラミド、ポリエステル、ナイロン等の有機繊維
及び炭素繊維、ガラス繊維はマトリツクスとの接
合力が悪いために、素抜けが起つて繊維自身の有
する強度を有効に利用できず、従つて補強効果が
小さい。加えてポリエステル、ガラス繊維は耐ア
ルカリ性が著しく悪く、アルカリ性を呈する水硬
品に使用すれば耐久性の点で問題となり、又炭素
繊維やケブラーで代表されるアラミドは非常に高
価である。 PVA系繊維は既述の如く高強力で、水硬性マ
トリツクスとの接合力がよいことに加えて、耐ア
ルカリ性、耐候性にすぐれており、さらに比較的
安価でもある。かくの如くセメント等の水硬性脆
性マトリツクスの補強にはPVA系繊維が最も好
適であり、従つてアスベストで補強されている押
出成形品のアスベスト代替に最も適した材料であ
ろうと思われる。しかしながらPVA系繊維を押
出成形品の補強材として使用するという検討はほ
とんどなされていないし、もちろん工業的にも全
く使用されていない。前述の如く、基本的には補強用素材としてすぐ
れた物性を有しながら押出成形品分野でほとんど
検討がなされていないのはいつに均一に分散が出
来なかつたことに起因するものである。前記(3)式
は繊維がマトリツクス中に均一に分散した時のみ
成立するものであり、その分散状態が悪いと著し
く補強効果を減ずることは言うまでもない。繊維
の分散はアスペクト比により大きく左右されるも
のである。即ちアスペクト比を小にすれば分散は
よくなる方向であるが、(3)式よりわかるが如く本
来の補強効果は減少する。一方アスペクト比を大
にすれば本来の補強性は増大する方向であるが、
分散の悪化による補強性が減少することになり、
実際の補強効果は低下しはじめるところがでてく
る。又分散性の不良は外観を悪くし、商品価値を
失うことになる。押出成形法では前述の如く多量
にこれを使用し、スラリー濃度の薄い湿式抄造法
と異なり、セメント等の水硬性マトリツクスに添
加する水量は著しく少ないうえに、繊維の分散は
混練、押出工程にて回転速度のあまり早くないス
クリユー等でなされるのみであり、繊維を分散さ
せることはむずかしい製造方法である。アスベス
トは水硬性物質中での分散が非常によいとされ、
そのすぐれた繊維物性と共に広く水硬性物質の補
強に使用されている理由とされている。そのアス
ベストですら、現在押出成形に使用されているも
のは分散が出来ないという理由で繊維長の短い粉
未状の６級、７級しか使用されておらず、いかに
押出成形法における繊維の均一分散がむずかしい
かがわかる。該アスベストは粉末状であるために
補強効果が小さく、20〜30％もの多量を使用せざ
るを得ないのが実情である。以上の如く押出成形品の製造にあたつて、補強
効果の大きい細くて長い、即ちアスペクト比の大
なる繊維を均一に分散させ得ないということが当
業界では常識となつている。かかる状況にかんが
み、本発明者等は基本的にすぐれた補強特性を有
するアスペクト比大なるPVA系繊維を押出成形
品中にいかに均一に分散させるかについて鋭意研
究の結果、本発明に到達したものである。即ちアスペクト比大なる繊維を集束剤でかため
て太くし、実質的にアスペクト比を小ならしめた
分散の容易な集束糸の成形品の製造工程中でいつ
たん均一に分散せしめた後、集束剤の膨潤、溶解
とスクリユー等の剪断力とにより、単繊維に解繊
させる押出成形品の製造方法である。その結果押
出成形品中にはアスペクト比の大なる、集束を解
除された単繊維が均一に分散されていることにな
り、著しい補強効果が得られる。さらに具体的には強度40Kg／mm²以上の0.5〜25
デニールのPVA系単繊維を200〜10000デニール
に集束し、親水性の樹脂でかためた後に、単繊維
単位のアスペクト比が50〜700になるようにして
切断する。切断されたPVA系繊維の集束糸単位
のアスペクト比は約２〜35と非常に小さい。しか
る後に水硬性物質を主とするマトリツクスと好ま
しくは乾燥状態で混合し、さらに押出成形法で使
用される混練機、押出機にて成形するものであ
る。以下本発明を詳細に説明する。押出成形品中に
存在する繊維の形状は主として単繊維状態であ
り、集束糸は既述の如く製品中に均一に分散させ
るための手段である。従つて押出成形品の補強性
を左右するのは主として単繊維である。従つてま
ず第一に本発明の単繊維が具備すべき条件につい
て述べる。前述の如く繊維で脆性押出水硬品を補
強する場合、繊維はマトリツクスとの接着がすぐ
れていること、引張り強度等の物性にすぐれてい
ることが必須条件であるが、その補強効果を大な
らしめるためにはマトリツクス中に均一に分散せ
しめることが前提となる。マトリツクス中に均一に分散せしめるための手
段として単繊維を親水性樹脂でかため、好ましく
は乾燥状態で該集束糸をマトリツクス粉と混合
し、しかる後に水を加えて混練し、押出機で成形
するものである。水の添加により集束剤である親
水性樹脂が、膨潤ないし溶解して集束力を減じて
いる状態で押出機へ供されるので、その工程での
スクリユー等の剪断力により、200〜10000デニー
ルの集束糸が0.5〜25デニールの単繊維へ60％以
上が解繊されるものである。この集束糸の単繊維への解繊過程で適切な単繊
維デニール及びアスペクト比を選択しないと、解
繊された単繊維が絡み合い、小さなフアイバーボ
ールが出来て分散状態を悪化せしめ、集束糸を経
て分散しようとした努力が水泡に帰すことにな
る。アスペクト比は既述の如く分散性の点からは出
来るだけ小さい方がよいが、補強性の点からは大
きい方がよく、相矛盾するものであるために両者
を満足する適切なアスペクト比を選ぶことが重要
である。押出成形に用いるPVA系繊維のアスペ
クト比は50〜700が適切であり、よく好ましくは
200〜500である。50以下では集束糸の解繊過程で
の絡み合いによる分散不良はないが、補強性が劣
る。又700以上では逆に本来補強性はすぐれてい
るものの、分散性が悪くなり、実際の補強性は低
下する。加えて製品の外観が無化し好ましくな
い。単繊維デニールはアスペクト比程分散性補強性
に影響を及ぼさないが、種々の実験の結果から
0.5〜25デニールが好適である。0.5デニール以下
ではアスペクト比を50〜700に限定しても分散不
良であり、又25デニール以上では補強性が低下す
ることに加えて、成形品の外観が不良となり、商
品価値を失うことになる。繊維の強度は40Kg／mm²以上が必要である。40
Kg／mm²以下ではいかに分散、接着がよくても充分
な補強効果は期待できない。以上の如く単繊維の具備すべき条件は、強度40
Kg／mm²以上、アスペクト比50〜700、デニールが
0.5〜25であり、本発明を構成する第一の要件で
ある。本発明は上記単繊維マトリツクス中に均一に分
散せしめるための手段として、集束糸を使用する
ものである。集束糸がマトリツクス中に均一に分散し、かつ
主として押出工程で単繊維へ60％以上解繊するこ
とが重要である。本発明者は集束糸の総デニール
及び集束剤の種類と付着量を限定することにより
目的を達成できることを見い出した。集束糸が具備すべき重要な条件の一つはその太
さ、即ち総デニール数であり、200〜10000デニー
ルが適切であり、より好ましくは1000〜5000デニ
ールである。200デニール以下では集束糸として
のアスペクト比が大きすぎてマトリツクスとの混
和時に単繊維へ未解繊のままで、あるいはほんの
わずかに解繊した段階でフアイバーボールを生じ
やすく好ましくない。又10000デニール以上では
集束糸の数が少なくなりその分散は良好なるも太
い集束糸が点在することになり、その解繊過程で
集束糸単位でフアイバーボールを作りやすくなり
好ましくない。集束糸でのアスペクト比は前述し
たように２〜35が適切である。かくの如く集束糸
の解繊は押出成形過程で60％以上解繊することが
補強効果を大なしめるための重要な要件であり、
より好ましくは80％以上である。60％以下では平
均アスペクト比が小さすぎて補強効果が充分でな
い。押出成形過程で60％以上に解繊するには集束剤
及びその付着量を選択することが重要である。か
かる効果を発揮しうる集束剤としては、水溶性で
かつフイルム形成能を有するものである必要があ
り、下記のものが有効である。即ち、天然物及び
その誘導体ではデンプン類、セルロース誘導体
（例えばメチルセルロース、エチルセルロース、
ヒドロキシメチルセルロース、カルボキシメチル
セルロース等）、アルギン酸ソーダがある。合成
集束剤としては、ポリビニルアルコール系として
未ケン化のポリ酢酸ビニルエマルジヨン、カチオ
ン化ポリ酢酸ビニルエマルジヨン、部分ケン化
PVA、完全ケン化PVAがある。変性PVAとして
は、イタコン酸変性、フタール酸変性、アクリル
酸変性PVAがある。又酢酸ビニルとエチレンを
共重合したエチレン酢酸ビ共重合物エマルジヨ
ン、更にこのケン化物、酢酸ビニル・マレイン酸
共重合物、酢酸ビニル・クロトン酸共重合物、酢
酸ビニル・アクリル酸共重合物のエマルジヨンが
用いられる。ポリビニルアルコール変性用モノマ
ーとしては、

【式】

【式】と酢酸ビニルモノマーと共重合してアルカリケン化するこ
とによるカチオン変性PVAを用いる。変性
PVAcとしては、ポリマー中に

【式】で示される重合性第４級アンモニウム塩を一成分として含
有するビニル系重合体をPVAなどの水溶性ポリ
マーを保護コロイドとしたエマルジヨンを用いる
ことが可能である。その他エチレンと酢ビモノマ
ー及び

【式】を共重合させたカチオン性エチレン酢ビエマルジヨ
ンも用いることができる。特にここに示したもの
は、ポリマーがカチオン性を示すものであつて、
特にセメントとの接着性を向上するのに有効な集
束剤である。次に、アクリル系重合体としては、ポリアクリ
ル酸ソーダ、ポリアクリル酸エステルの部分ケン
化物、ポリアクリル酸エステル共重合体の部分ケ
ン化物、ポリメタアクリル酸塩、ポリアクリルア
マイド、特に２―アミノエチルアクリレート、２
―アミノエチルメタクリレート等カチオン性のも
のはセメントとの接着性の点から集束剤としては
有効である。以上の水溶性ポリマー及びエマルジ
ヨンは単独又は複合混合して用いることが可能で
ある。前記集束剤の繊維へ付着量は、付着量が繊維に
対して２重量％以下では切断後の集束性が悪化す
る。又15重量％以上では製造上のトラブルの発生
が多く容易に集束糸をつくることができない。好
ましくは４〜８重量％である。付着した集束剤は
乾燥及び熱処理することによつて繊維上に固く焼
きつけを行いこの長繊維を集束して熱セツトす
る。100℃以下の低温では熱セツトができないば
かりか、処理速度を低下せしめなければならず不
利である。又270℃以上では水溶性ポリマーの一
部が分解し硬化してしまうなどの原因になり、そ
れ以上の温度条件はとれない。以上の如く押出成形水硬品を高度に補強するた
めのPVA系繊維の具備すべき条件は単繊維デニ
ール0.5〜25デニール、強度40Kg／mm²以上の単繊
維を水溶性集束剤２〜15重量％でもつて総デニー
ル200〜10000デニールになるように集束しかため
たもので、単繊維単位のアスペクト比が50〜700
の長さを有するものであり、かつ押出成形品中で
の単繊維への解繊度が60％以上のものである。かくの如きPVA系繊維は以下の方法で製造す
るものであるが、単繊維が0.5〜25デニール、強
度が40Kg／mm²以上であればどんな方法で製造され
たものでもよい。一般的な製造方法には水を溶媒としてPVAを
溶解したものを原液として使用し紡糸するもので
あるが、紡糸口金より糸篠を形成させるために水
を熱風で蒸発させる乾式紡糸法や芒硝又はカセイ
ソーダあるいは両者の混合浴等で脱水、ゲル化さ
せる湿式紡糸法がある。又湿式法で原液に硼酸を添加し、アルカリ性塩
類を凝固浴とする特殊な方法でもよい。単繊維強
度が40Kg／mm²以上になるように延伸した繊維を使
用する。かくして得られる繊維を長繊維として巻
取る。集束糸の総デニールを200〜10000デニールにな
すためには前記長繊維束を１本又は複数本を集束
剤でもつてかためればよい。より好ましくは１本
の長繊維束が200〜10000デニールになるように製
造し、そのまま集束剤でかためることである。こ
れら長繊維はビームクリールから連続的に送繊さ
れるようにし、集束剤の入つた槽の中を浸漬付着
するか、又はローラタツチ方式にて長繊維に付着
させ、次の絞りロールで絞つて一定の付着量とす
る。この時用いられる集束剤は集束糸の解繊度合
に適合する糊剤を選定し、前に述べたものを用い
る。用いる水溶性高分子は100ｇ／以下の濃度
又は糊剤の粘度は50ポイズ以下として好ましくは
10ポイズ以下で付着量及び取り扱い性のよい、工
程通過性のよい条件で付着するのが望ましい。乾燥温度は低温で80〜200℃程度が望ましく、
好ましくは120℃〜180℃がよい。更に熱処理する
ことによつて付着したポリマーを長繊維表面に固
着させることと、水溶解性をコントロールするた
めに100〜270℃で処理することが望ましい。好ま
しくは150〜240℃がよい。乾燥工程では集束剤の表面乾燥を主とし、工程
通過性及び材台へのガムアツプを防ぐために熱風
式、熱ローラ式で行う方式があり、熱風式の場合
は比較的高温の130〜200℃とし、熱ローラ式の場
合は80〜130℃として乾燥する。又熱処理工程で
は伝熱効率及び熱処理効果を向上するために熱ロ
ーラ接触式がとられ、100〜180℃熱風式の場合は
180〜270℃で熱処理を行う。このようにして得た集束糸は何本かの束にして
軟繊しないように巻き取る。この集束したトウ状
物を切断機にて所定の長さになるように切断し目
標の集束糸を得ることができる。集束剤の付着率
は糸が持つて行くポリマーの量から算出して所定
の付着量となるように濃度又は粘度をコントロー
ルし、更に搾液ロールにて絞り量から付着量をコ
ントロールする。なお当然のことながら、紡糸後
の長繊維を一旦巻取らずに直結にて製造すること
も可能である。切断した集束糸の解繊性を判定す
るために、JISR5201（セメントの物理試験法）に
示される練り混ぜ機を用い、砂／セメント比が
１／１、水／固形分を0.40とし、３分間練り上げ
る。かかる繊維入りモルタルをJISA1103（骨材の
洗い試験方法）にもとずいて50メツシユの金網に
て洗い出し、解繊度の標準サンプルを作成した。サンプル解繊度Ａ０〜20 Ｂ 20〜40 Ｃ 40〜60 Ｄ 60〜80 Ｅ 80〜100 ここで０〜20％の解繊とは集束糸が全く未解繊
の状態かその一部から単繊維が若干解繊した状態
で集束糸と混合した状態である。20〜60％の解繊
とは単繊維状態の本数が比較的多くなり、集束糸
の総デニール数も比較的減少している状態であ
る。60〜100％の解繊とは集束糸の過半数以上が
単繊維に解繊し分散した状態であり、補強効果が
最も大きいところであり、本発明の範囲である。集束糸の単繊維への解繊度は次のようにして判
定できる。水硬性マトリツクスとその他必要に応
じて加えられる添加剤にPVA系集束糸を混和、
混練後押出成形した直後の未だ硬化していない成
形物をとり出し、50メツシユの金網にのせ注意深
く水でもつて水硬性物質等を洗い出し標準サンプ
ルと比較すればよい。又成形直後で判定できず止
むを得ず硬化製品で判断せざるを得ない場合は、
サンプルに曲げあるいは引張り応力を加えて破断
せしめ、破断面の顕微鏡観察により判断すればよ
い。 PVA系集束糸の押出成形品への添加率は0.1〜
３重量％が好ましい。0.1％以下では補強効果が
少なく、又３％以上では繊維の分散がむずかし
く、加えて経済的にも高コストになり好ましくな
い。以上の如く本質的に水硬マトリツクスの補強性
にすぐれているPVA系繊維を集束糸として利用
することにより、押出成形品中に均一に分散さ
せ、60％以上を単繊維へ解繊することにより著し
い補強効果をあげうることを発明したものであ
る。即ち高強力、高弾性率を有しかつ水硬性マト
リツクスとの接着性のよいPVA系繊維が細くて
長い状態で押出成形品中に存在するために、引張
り強度、曲げ強度、剪断強度、衝撃強度等の力学
的特性を向上させる。さらに押出成形品に要求さ
れる重要特性である耐ひび割れ性、寸法安定性に
も効果的である。ひび割れは局部的に発生する微
少なひび割れをマトリツクス中に存在する繊維が
その伝播を妨げるために、結果としてひび割れ防
止となると言われている。従つてマトリツクス中
に存在する繊維がよく接着した状態で本数の多い
程、即ち繊維間隔が小さい程防止効果大きくな
る。又寸法安定性への効果の理由は判然とはしな
いが耐ひび割れ性と同様に接着のよい多数の
PVA系繊維が、ミクロな寸法・変化を押えるた
めにマクロな寸法が安定するものと推定される。
かくの如き補強性にすぐれたPVA系繊維はアス
ベストの代替として充分使用可能である。押出成形品中には一般的に繊維長の非常に短い
６級、７級クラスが20〜30重量％使用されてい
る。PVA系繊維の使用量を0.1〜３重量％の範囲
内で適宜選ぶことにより、アスベストを０にする
ことも可能であり、又アスベストを減らし、
PVA系繊維と組合せることも可能である。さら
に現在使用されている組成にPVA系繊維を添加
することにより、曲げ強度、衝撃強度、耐ひび割
れ性、寸法安定性等の特性をさらに高めることも
可能である。本発明に適用できる水硬性物質は、いわゆる適
当量の水の存在化で硬化する物質であれば何でも
よい。代表的なものはポルトランドセメント、高
炉セメント、シリカセメント、フライアツシユセ
メント、アルミナセメント等のセメント類、石こ
う類、ケン酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭
酸カルシウム等があり、単独又は混合して用いて
もよい。又シラスバルーンやパーライト等の軽量骨材
や、寸法安定性改善のためのポゾラン、表面平滑
性を付与するための石粉、シリカ粉、炭酸カルシ
ウム粉等目的に応じて種々の骨材を混合使用する
ことが可能である。さらに適度な粘性を付与し、
成形性、保形性をよくするためのメチルセルロー
ス等の可塑剤を適当量使用することも可能であ
る。又PVA系繊維と他の有機繊維、無機繊維の
混合使用も可能である。水硬性マトリツクス等へ
のPVA系繊維の混合は乾燥状態が最も好ましい
が、水添加後のマトリツクス等へ添加してもよ
い。成形後の養生温度はPVA系繊維の水分存在
下での特性からして110℃以下が好ましい。なお押出成形での集束糸の使用はガラス繊維で
知られている。しかしながら該集束糸は本発明と
は全く目的を異にするものである。即ちガラス繊
維の場合はガラスそのものがぜい性物性であり、
非常にもろく切損しやすいという弱点を有する。
その防止対策として集束し、太さでもつてカバー
しようとするものであり、本発明の場合とは全く
逆に単繊維へ解繊しないような集束剤が選択され
ている。しかしこの集束状態たりとも既述の如く
押出成形品の場合その成形過程でスクリユーによ
る剪断力によつて切損され、場合によつては粉々
になり、補強性をほとんど示さない。以上の如くPVA系で補強された押出成形品は、
本来の押出成形の有する長連続成形品で長さ規定
もなく、各種断面形状も任意に選べたりして施行
の容易さ、中空成形による軽量性、断熱性、遮音
性等のすぐれた性能に加えて、曲げ強力、衝撃強
力、耐ひび割れ性、寸法安定性が改善され、広範
な用途への展開が期待できる。例えば体育館、事
務所、工場、倉庫、店舗、一般住宅などの外装材
を中心に壁材、床材等の内装材、野地板、エクス
テリア材、さらに鉄骨下地、木造下地等の用途に
使用できる。土木分野としては一般道路、高速道
路及び鉄道等の仕切り材及び両側壁材等の遮音、
安全壁装材に利用できることは言うまでもない。
又水路、側構材、矢板等へも利用することもでき
る。しかし本発明はこの範囲にとどまるものでは
ない。以下実施例でもつて本発明を具体的に説明す
る。実施例１〜３、比較例１〜２単繊維デニール1.8デニール、強度150Kg／mm²の
PVA系繊維を(株)クラレ社製のカチオン化ポリ酢
酸ビニルエマルジヨン６％でもつて1800デニール
に集束した(株)クラレ社製ビニロンRMS182を、単
繊維デニール単位でアスペクト100（実施例１）、
400（実施例２）、600（実施例３）、30（比較例１）、
1000（比較例２）に切断した。該PVA系繊維１重量％をポルトランドセメン
ト55重量％、炭酸カルシウム42.5重量％、可塑剤
としてメチルセルロース1.5重量％と共に乾燥状
態で混合後、固形分に対して15重量％の水を添加
した。上記混合物をスクリユー径100mmφ混練機を使
用して混練後、同じくスクリユー径100mmφの押
出成形機にて30Kg／cm²の押出圧にてダイスを通じ
て第１図のような形状の押出成形品を作成した。
自然養生を４週間した後、その曲げ強度を測定し
表―１に示した。

【表】解繊性は明細書中記載の方法により判定
なお上記試験片を屋外に暴露したところ、比較
例に比し実施例は寸法変化も少なく又ひび割れも
少なかつた。実施例４〜５比較例３単繊維デニール1.8で強度の異なるPVA系繊維
をカチオン化ポリ酢酸ビニルエマルジヨン６％で
もつて1800デニールに集束した(株)クラレ社製
RMS182を単繊維デニール単位のアスペクト比
400、集束糸単位アスペクト11.5として切断した。繊維製造の際に延伸倍率を変更して単繊維の強
度を60Kg／mm²（実施例４）、120Kg／mm²（実施例
５）、25Kg／mm²（比較例３）とした。上記PVA系集束繊維を実施例１〜３と同様な
方法で押出成形品を作成し評価した。

【表】実施例６〜９比較例４〜５単繊デニール２、強度130Kg／mm²のPVA系繊維
を(株)クラレ社製PVA―105 5.5％でもつて種々の
総デニールに集束した(株)クラレ社製ビニロン
RFS602を単繊維単位のアスペクト比で450に切
断した。総デニール数は300（実施例６）、1200（実
施例７）、3000（（実施例８）、8000（実施例９）、50
（比較例４）、15000（比較例５）とした。該RFS1.0重量％をポルトランドセメント57.5
％、石粉30％、シラスバルーン10％、メモルセル
ロース1.5％と共に乾燥状態で混合後固形分に対
して18％の水を添加した。以降は実施例１〜３と全く同方法で成形品を作
成し測定した結果を表３に示した。

【表】上記試験片を屋外に暴露し変化を観察したとこ
ろ、実施例は比較例に比し寸法変化が小さく、又
ひび割れもほとんどなかつた。実施例10〜11 比較例６〜７単繊デニール２、強度130Kg／mm²のPVA系繊維
の種々の集束剤を付着量７％でもつて1200デニー
ル集束した(株)クラレ社製ビニロンRFS602を単繊
維単位でアスペクト比300、集束糸単位でアスペ
クト比11に切断した。集束剤は(株)クラレ社製PVA―110（実施例10）、
同(株)クラレ社製カチオン化ポリ酢酸ビニルエマル
ジヨン（実施例11）、同(株)クラレ社製PVA―217
（比較例６）、同(株)クラレ社製完全ケン化PVA（比
較例７）とした。該集束糸を使用し、実施例６〜９と同様な方法
で成形品を作成し評価し表―４にまとめた。

【表】実施例12〜14、比較例８〜11 単繊維デニール1.8デニール、強度150Kg／mm²の
(株)クラレ社製ビニロンを同(株)クラレ社製カチオン
化ポリ酢酸ビニルエマルジヨン６％でもつて1800
デニールに集束した(株)クラレ社製ビニロン
RMS182を単繊維単位のアスペクト比を450、集
束糸単位で13として切断した。該集束糸を添加量を変更してポルトランドセメ
ント50重量％、石綿6D5重量％、メチルセルロー
ス及び炭酸カルシウムを集束糸の添加量に応じて
表―５の如く配合し、乾燥状態で混合し、固形分
に対して23％の水分を添加した後実施例１〜３と
全く同様な方法で成形品を作成して測定し、表―
５にまとめた。 (株)クラレ社製ビニロンRMSの添加量は0.5％
（実施例12）、1.5％（実施例13）、2.5％（実施例
14）、０％（比較例９）、0.05％（比較例10）、4.5
％（比較例11）とした。

【表】なお比較例11は外観力が著しく悪化した。上記試験片を屋外に暴露し状態を観察したとこ
ろ、実施例は比較例に比し寸法が安定で、ひび割
れもほとんどみられなかつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本方法で押出成形した成形品例であ
る。

Claims

【特許請求の範囲】１ポリビニルアルコール系繊維を水溶性の集束
剤でかためた200〜10000デニールの集束糸であつ
て、単繊維単位のアスペクト比が50〜700、集束
糸単位のアスペクト比が２〜35に切断され、かつ
成形中で60％以上が単繊維に解繊する集束糸を補
強繊維として用いることを特徴とする押出水硬性
成形品の製造方法。２単繊維デニールが0.5〜25デニール、引張り
強度が40Kg／mm²以上の単繊維を用いる特許請求の
範囲第１項記載の水硬性押出成形品の製造方法。３ポリビニルアルコール系集束糸の添加量を
0.1〜３重量％とする特許請求範囲第１項ないし
第２項記載の水硬性押出成形品の製造方法。