JPH029775A

JPH029775A - 耐火性に優れた押出成形組成物

Info

Publication number: JPH029775A
Application number: JP1053002A
Authority: JP
Inventors: Haruyoshi Tsuchiya; 晴義土屋
Original assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Chemical Industry Co Ltd
Priority date: 1988-03-16
Filing date: 1989-03-07
Publication date: 1990-01-12

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、建築材料として使用されている押出成形建材
において押出成形可能でありかつオートクレーブ養生し
ても耐火性に優れた押出成形建材を提供し得る組成物に
関するものである。

（従来の技術）押出成形法により得られた無機系押出成形建材は、外壁
材を中心とした建材として広く賞月されており、その製
造する方法としては、セメント、スラグ等の水硬性結合
材、石綿、パルプ等の補強繊維、メチルセルロース等の
増粘剤が配合された配合物を押出し機により賦形しなか
ら押出、常圧あるいは高温高圧での蒸気養生により製品
を得ている。（特開昭５７−７７０５８号公報、特開昭
５５−１２４６０５号公報、特開昭５７−３７５５号公
報参照）これらの従来用いられている原料の中でも、特に石綿は
押出用モルタルの流動特性や保形性の面から必須成分で
あった。しかし、石綿繊維は資源面で個渇し、又、人体
に有害である等の点から、石綿繊維を含有しなくとも押
出成形できる組成物の開発が望まれている。

このため、粒径５０μｍ以下のシリカ質粒状物質と水溶
性高分子および耐アルカリ性ガラス繊維を用いる押出成
形建材用組成物（特公昭５９−３０６６４号公報）や粒
径５０Ａ〜０．５μｍの無機固体粒子（Ａ）と粒径０．
５〜ｌ　ＯＯμｍの固体粒子（Ｂ）と表面活性分散剤を
用いて粒子（Ａ）　、（Ｂ）が密に充填された空隙を丁
度満たすように調整した組成物（特公昭６０−５９１８
２号公報）等が提案されている。

（発明が解決しようとする課題）しかし、前者の組成物では、形状保持性が悪く、複雑な
形状を有する成形品の製造が困難であり、後者の組成物
では必然的に水／固形分比が０．１前後となるため、こ
の成形物は、火災等によって高温に接すると成形品の表
面が鱗片状に剥離する現象（以下、はぜ割れという）や
瞬時に粉々に破壊してしまう現象（以下、爆裂という）
が生ずる問題があり耐火性の点で欠点がある。

そこで本発明においては従来技術では達成されなかった
問題点の解消、すなわち石綿を使用しなくとも、耐火性
に優れた押出成形建材の組成物を提供することを目的と
してなされたものである。

（課題を解決するための手段）即ち、本発明は、少なくとも水硬性結合剤、補強繊維、
増粘剤および水とから構成されてなる押出成形用混合物
に於いて、結晶質珪石の超微粉とアルミナ分とを添加す
ることを特徴とする耐火性に優れたオートクレーブ用押
出成形組成物である。

以下、本発明の詳細な説明する。

本発明において水硬性結合材としては、市販の普通ポル
トランドセメント、アルミナセメント等が用いられる。

結晶質珪石の超微粉としては、重量平均粒径が５μｍよ
り小さいものが好ましく、特に０．５μｍより小さいも
のが、混練物の流動特性の面から特に好ましい。重量平
均粒径５μｍ以上のものは超微粉ではなく、かつ混練物
の流動特性および押出成形後のグリーンシートの保形性
などが劣るので、好ましくない。

非結晶質の珪石の超微粉を用いるとポゾラン性により水
混練後３０〜６０分で凝結を開始し、ポットライフが短
く実用には供しない。

結晶質の超微粉珪石の添加量は全固形分の５〜７０重量
％が好ましく、５重量％未満では混練物の流動特性およ
びグリーンシートの保形性などの超微粉の添加効果が発
現しにくく、７０％を越えて多量添加すると、水硬性結
合材の添加量が少なくなり、養生後の成形体の強度が発
現しにくいっまた、その他ケイ酸質原料、たとえばゼオ
ライト、結晶質シリカ粉砕品（重量平均粒径ｌＯ〜２０
ａ）等と併用しても良い。

この時１組成物のＣａＯ／（ＳｉＯ□＋　Ａ１２０３）
モル比は０．３〜１．０のものが好ましく、０．３より
小さい場合、オートクレーブ養生後の素材曲げ強度が低
下し、　１．０より大きい場合、中性化に対する抵抗力
が低下し、好ましくない。

補強繊維としては、補強繊維ならば種類を特定しないが
、一般に従来からセメント質材料補強用として使用され
ている繊維が使用でき、石綿は使用しなくともよい。即
ち、耐アルカリ性ガラス繊維、カーボンファイバー、ワ
ラストナイト等の無機繊維や各種天然繊維および合成繊
維等の有機繊維が使用できる。補強繊維の使用量は一般
的には総固形分に対して０．５〜５重量％用いられるが
、有機繊維、たとえばパルプ、レーヨンなどは耐火性能
の点で５重量％以上の添加は好ましくない。

総固形分に対する成形水（Ｗ／Ｓ）は１５〜４０重量％
が望ましく、更に好ましい範囲は２０〜３０重員％であ
る。成形水（Ｗ／Ｓ）が１５重量％を下回る場合には、
押出成形時の吐出圧が高くなりすぎたり、あるいは、モ
ルタルの変形追随性が悪く、マトリックス中にキレツが
発生したりする等の問題があり、好ましくない。ま°た
、成形水（Ｗ、／Ｓ）か４０重量％を上回る場合モルタ
ルの変形追随性が大きくなりすぎるため表面のフクレ、
キレツが発生したりするために好ましくない。

増粘材としては、メチルセルロースをはじめとするセル
ロース誘導体の他、ポリビニルアルコール、ポリエチレ
ンオキサイド等の有機系添加剤を用いることができる。

その使用量は、一般的には総固形分に対し、０．１〜２
重量％が望ましい。

アルミナ分としては、α−アルミナ、γアルミナ等酸化
物の他、フライアッシュ等の工業副産物、１　（ＯＨ）
３、Ａｌ１　ｚ（ＳＯ４）ｉ等のアルミニウム塩類、金
属アルミ等も使用できる。その使用量は総固形分に対し
、Ａｚ２０．に換算し、１〜７重１％であることが望ま
しく、特に３〜７重量％であることが望ましい。１重量
％より少ない場合には、耐火試験時にはぜ割れを起こし
、好ましくなく、７重量％を越えるとオートクレーブ養
生後の素材曲げ強度が不十分となり、好ましくない。

石膏分としては、無水石膏、三水石膏、半水石膏等を使
用しても良い。その使用量は総固形分に対し、Ｃａ５（
Ｌ換算で、７重量％以下であることが望ましく、７重量
％を越えると、オートクレーブ養生後の素材曲げ強度が
不十分となり、好ましくない。

更に、可塑化助剤として合成樹脂エマルジョンを用いて
も良い。本発明で使用できる合成樹脂エマルジョンとし
てはスチレン−ブタジェン系、エポキシ系、アクリル系
、酢酸ビニル系、エチレン酢酸ビニル系、ウレタン系、
塩化ビニル系、塩化ビニリデン系等の合成樹脂エマルジ
ョンのうちセメントを加えて比較的安定なものが好まし
い。

使用にあたっては、このうちの１種類または２種類以上
で用いることができ、添加量は固形分換算で、押出成形
用組成物の総固形物に対して０゜１〜２０重量％用いる
ことが好ましく、生産性、不燃性等を考慮すると０．５
〜５重量％であることが望ましい。この配合物を押出成
形し、必要に応じて４０〜８０℃で飽和蒸気圧下で一次
養生し、成形品のハンドリング強度を得る。そして、こ
れをオートクレーブ養生窓を用いて高温高圧で養生する
。この時の飽和蒸気圧温度は１１０〜２００　’Ｃが好
ましい。

このようにオートクレーブ養生することにより、生産効
率よく素材曲げ強度の高い、押出成形素材となる。

なお本発明において耐火性に優れるとは、押出成形した
パネルをＪＩＳ−Ａ１３０４の建築構造部材の耐火試験
方法で試験したときに、ハゼ割れや爆裂現象を起こさな
いことである。

（作　用）上記の技術手段を用いることによって、押出成形品の水
和物量を制御し、火災時のパネルの熱特性を制御するこ
とができるものと考えられるが、作用は必ずしも明確で
はない。しかし結果としては、比重１．６〜１．９とい
う高密度で外壁材等に使用可能な強度および弾性系数を
有するものに耐火性を付与することができる。また、こ
の技術手段を用いることにより、押出成形後、プレスな
どにより、屋根材などを成形しても、この効果は失われ
るものではない。

（実施例）以下、実施例及び比較例により本発明を説明するが、本
発明はこれに限定されるものではない。

実施例１〜３および比較例１〜２第１表に示す組成及び配合比により実施した。

各側において用いた原料、押出成形装置は下記の通りで
ある。

なお各原料は第１表に従い、セメント、珪石超微粉砕品
、珪石粉砕品、Ａｉ　（ＯＨ）ｉ　、三水石膏、ワラス
トナイト、パルプ繊維などの粉体をよく攪拌混合した後
、水およびＳＢＲラテックスを加え混練した。これに最
後にメチルセルロースを加え、よく混合混練した。これ
を混練機を通した後、押出成形機にて成形した。この成
形体を６０°Ｃ飽和蒸気圧下で６時間−次養生したのち
、飽和水蒸気圧温度１４５℃、保持時間５時間、昇温、
降温各８０°Ｃ／ｈでオートクレーブ養生した。この結
果を第２表に示す。

この結果、比較例１では押出成形は可能であるが、耐火
試験時に爆裂を起こした。比較例２では押出後、成形体
がフクレ、所定のダイスより寸法が大きくなり、また耐
火試験時で爆裂を起こした。

これに対し実施例１〜３では成形性に優れ、外壁材等に
使用可能な強度を有し、かつ耐火性能に優れた押出成形
体が得られた。

（以下余白）第　　１表＊ｌ　　ＳＢＦンラテ、クスは５２％の水を含む＊２　
ＷはＳＢＲラテンクスの水ト励ｎ＊ｍ別イ關「も含んだ
全固形分（）内はＡ２□ｆ）＋　、Ｃｄ５０．換算値第表＊ｌ押出成形性とは第１図の形状のダイスを用いて、押
出成形を行った時、所定の寸法の成形体が得られるか否
かを判定した。○は成形良好、△は成形不完全。

＊２耐火試験方法測定に当たってはＪＩＳ−Ａ・１３０４　　建築構造部
材の耐火試験方法に準じ、以下の方法で加熱試験を実施
し、ハゼ割れ、爆裂現象の有無等を評価した。

加熱等級；耐火１時間（外壁仕様）経過時間（分）　　５　１０　１５　２０　２５　３０
加熱温度（０Ｃ）　５４０　７０５　７６０　７９５８
２０　８４０経過時間（分）　　３５　４０　４５　５
０　５５　６０加熱温度（℃）　８６０　８８０　８９
５　９０５９１５　９２５試験体：６０＋ｎｍ厚さ、巾
６００ｍｍ、中空率、１５％の図面に示す断面形状を有
する全長２ｍのパネルを取付はスパン１．８ｍとなる様
、上下２ケ所ずつ計４ケ所をＺクリップで取付アングル
に固定し、加熱試験を実施した。○は爆裂なしで合格、
×は爆裂ありで不合格。

＊３絶絶乾型、素材曲げ強度は中空状の押出成形品より
補強繊維の配向方向が長手方向と同一となるように巾４
０　ｍｍ　ｘ長さ５００ｍ＋ｎ、厚さ１２ｆｆｌｌＴｌ
の中実試料を切り出し、有効スパン４００ｍｍ、２等分
点１点載荷により、素材的げ強度を求めた。絶乾比重は
、この時の試験体を１０５℃乾燥機に４８時間入れ、こ
の後の重１と体積より求めた。

（発明の効果）本発明法による製品は、公害物質であるアスベストを全
く用いない組成でも耐火性に優れ実用物性に同等遜色の
ないものとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の組成物を評価するために、押出成形
装置により成形するときのダイの形状を示し、押出成形
された成形体の断面図である。

Claims

【特許請求の範囲】

少なくとも水硬性結合材、補強繊維、増粘剤及び水とか
ら構成されてなる押出成形用混合物に於いて、結晶質珪
石の超微粉とアルミナ分とを含有することを特徴とする
耐火性に優れたオートクレーブ用押出成形組成物