JPH03141140A - 水硬性成形用組成物 - Google Patents

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］ 本発明は石綿を実質的に使用しないにらかかわらず、強
度、衝撃強度、寸法安定性等のｇ９　Ｍ的性能と耐久性
能の双方に優れた水便性無筬質成形製品を堤供し得る成
形用組成物に関する乙のである。

［従来の技術］ 従来よりセメント等の水硬性＠機物質のＭｔ＋強に石綿
か使用されているが、石綿は健康に何害であることより
、石綿を使用しない技ｉ［ｉの開発か盛んに行なわれて
おり、石綿を用いζい製品とその製造方法に関しては多
くの技術が公開されている。

叩 その技術の多くは、・解した木質パルプとｈｎ強繊惟と
して合成繊維を組合せｆこらのである。さらに雲母、パ
ーライト等の無機物を併用して品質または製造方法を改
舟することが特開昭６１−６１６７号公報、同６１−２
６５４４号公報、同６１−３１３３７号公電、同６ト川
９７４３Ｑ号公報、同６１−１３３１３４号公報等に）
是案ごれているが、５Ｊｔ来の石綿製Ｉ告に代替可能と
じているものの現実的にはむずかしい。

持に木質パルプは長期問屋外にて露されると品質の経時
変化が避けられない欠点を存している。

またポリオレフィンパルプ状短繊惟と太くて長いポリオ
レフイノ繊ｈｅを併用する製造法が特公昭６０４１６２
９号公報に・示されているが、何れら全部の性能を満足
することは錐かしく、特にポリオレフィンパルプの添加
量を増すと不燃性が問題となる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ド発明は、水便性無隈質製品の特徴である不燃性を保存
しつつ、強度と靭性の浸れた物性、具体的には従来の石
綿製品より大幅に浸れた曲げ強度と衝撃強度をらち、曲
げ破壊時のたわみか大きく、さらに耐久性に浸れている
水硬性無機成形品を提０（することを目的とする乙ので
ある。さらに濾水性、セメント歩留りを向上させて製造
時の工程通過性をよくすることら本発明の目的である。

［課題を解決するための手段〕 本発明者等は、鋭意研究の結果、上記目的を達成する手
段として、水硬性無機物質および下記（ａ）および（ｂ
）を含有し、かつ下記（ａ）の含育量が全固形物に対し
て０．１〜３重塁％で下記（ｂ）の含有量が全固形物に
対して０．１〜２重虫％である水硬性成形用組成物にお
いて、 （ａ）　　ポリビニルアルコール系繊維又はポリアクリ
ロニトリル系繊維であって、その繊度が０．５デニール
以下のもの、 （ｂ）　　合成パルプ、 を水に添加して得られる固形分ａ　度２０　ｇ　／　Ｑ
のスラリー液を用いてのショツパー形パルプ濾水度試験
機（ＪＩＳ−Ｐ−８１２１において金網のみ６０メツシ
ユに変更）による濾水度試験結果が側管排水量２５０〜
６００ｍＱ、スラリー液中の固形分捕捉率７５重量％以
上を満足するものであることを特徴とする水硬性成形用
組成物が極めて浸れたものであることを見出した。

Ｎｕ強用合成繊准（ａ）の添加量は０．１〜３重量％の
範囲である。０１未満では補強性能が不足する。

八 １ｆｉ加遣を増すほど補強性能は向上するが、多すぎる
と分散状態がかえって悪くなって補強効率は低下する。

分散助剤等を添加しても３重量％を越える看は不適当で
ある。特に好ましい添加量は１〜２５重■％の！ｉ１囲
である。補強用合成繊維（ａ）の繊度を０５デニール以
下に限定したのはパルプの添ＩＩＤλが少くても高い固
形分捕捉率か得られるからである。

合成パルプは公知の通り燃焼時の発熱量が大きいことか
欠点である。しｆこかって製品の不燃性能を確保するた
めには配合量の制約をうける。添加６／。

量は０１〜２正がであるが１．Ｊ　Ｉ　Ｓ離燃−級に合
格Δ するためには望ましくは１．ｓｉ　用％以下にする。

方セメントスレート板のごとく湿式抄造方式を用いる方
法では工程通過性の面で高い固形分捕捉りゝ　ｈｋ 准と該・・・・・・・・パルプの組合せか必要である。

補強用合成繊維（ａ）は引張り強度５ｇ／デニール以上
、特に８ｇ／デニール以上が望ましい。補強用合成繊維
（ａ）としては、耐アルカリ性および水硬性無機物との
規相性さらに均−分散性等の点より、ポリビニルアルコ
ール系（以下Ｐ　Ｖ　Ａと略す）、またはポリアクリロ
ニトリル系のものが用いられる。本発明においては、当
然のことながらＰ　Ｖ　Ａ系のものとポリアクリルニト
リル系のむのを併用してもよい。併用する場合の虫は合
計量か上記範囲内である必要がある。

合成パルプの添加量は０．１〜２重量％の範囲である。

０．１％未満では効果が不足で、２％を越えるとマトリ
ックス中のｆａ錐酸成分多すぎてかさ比重が低下するほ
か、工程通過性、原材料費でら不トリとなる。特に不燃
性（ＪＩＳＡ１３２１基オ試験）に合基中試験こめには
添加１が制約される。好ましい添加量は０５〜１．５重
量％である。かかる合成パルプは本発明に特定する首記
物性を有することが必須条件である。即ちノヨツパー形
パルプ濾水変試検器の測定結果が側管排水量２５０〜６
００ｍ１２の範囲にあり、かつ固形分（濾さい）の捕捉
率７５％以上の特性を存するものでなければならない。

かかる補強用合成繊維とかかる合成パルプを併用した時
のみ相乗効果により曲げ強度・曲げ靭性が飛躍的に向上
する。

ここで、木材パルプでなく合成パルプを使用するのは、
最終製品の吸湿性をおとし、該製品の寸法安定性、耐久
性を付与するためである。そのためにはパルプの原料は
、ポリオレフィン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデ
ン等の合成樹脂か好ましいが、燃焼ガスの安全性の点か
らポリオレフィン系パルプが望ましい。

そしてこのような物性を有する合成パルプとしてはデュ
ポン社よりパルプラスＱ　Ｐ　３８５０＠という商品名
で市販されているポリオレフィン系合成パルプが挙げら
れる。

これに対して匪く一般に用いられる合成パルプは上記物
性値を満足しておらず優れた補強性能は得られず、極く
特定の合成パルプの場合のみ性能が発揮される。

無石綿成形品、特に抄造製品においては抄造性が悪いと
いう問題がある。かかる水硬性製品の抄造に関しては多
くの技術が公開されているが、問題へはスラリー固形分
の捕捉率が低いことと濾水性が良すぎて水位差が得られ
難いことである。本発明に特定する繊度が０，５デニ一
ル未満のＰＶＡまたはＰＡＮｉ惟と上記特定のポリオレ
フィン系パルプを用いた場合は抄造性、工程通過性が大
幅に改善される。

本発明のポイントである合成パルプの特性についてさら
に以下に詳しく述へろ。

配合組成が合成パルプ３重屯％、清適ポルトランドセメ
ント残部で、固形分濃度２０ｇ／　Ｑのスラリーを′Ａ
製し、ショツパー形パルプ濾水度試験器（ＪＩＳ　　Ｐ
−８１２１において金網のみ６０メッシュに変更）の濾
水筒に該スラリー１０１００Ｏを流し込み、終ってから
漏水テスト法で定められた所定の速度で円錐弁を上方に
持ち上げて流下させた。側管排水量はその時側管から出
た排水の１である。側管排水量が少ない場合は濾過抵抗
が大きく、多い場合は濾過抵抗が小さいことを意味する
。側管排水ソ 量２５０〜６００ｍ１！の範囲とはフィブル繊維の形状
が比Δ 較的細く均一で、水との親和性が良いことを意味すると
巴れる。６００ｍ＆以上では濾過抵抗が低すぎて抄造時
に充分な水位差が得られず、安定な工程通過性を推持で
きない。また２５０ｍｆ！以下ではが過抵抗が高すぎて
生産速度を阻害する等の問題を生ずる。好ましい範囲は
３００〜５００ｍｆ２である。

固形分捕捉率は前述の側管排水量側定時濾水筒の金網上
に捕捉された固形分（濾さい）の全固形分に対する比率
である。固形分捕捉率はできるだけ高い方が望ましく、
７５％以上が必要である。高分子凝集剤を併用すれば捕
捉率の向上は比較的容易だが、濾水性その他の特性に悪
い影響があるので使用しないか、少量使用が望ましい。

したかって凝集剤なしての捕捉率が重要である。

以上の如く、本発明に特定する合成パルプを用いると、
驚くべき事に補強繊維との相乗効果によりすぐれた補強
性が得られる。加えてセメント歩留りがよく濾水性が適
度であって工程通過性にも浸れている。

本発明で規定する物性値を満足しない一般の合成パルプ
もフィブリル状短繊維で構成されているが、均一に水中
分散させることが錐かしく、セメ即 ントスラリーに配合した場合石綿または・解した木質パ
ルプに比較して疎水性であることら影響してか過抵抗が
小さすぎろ。したかつて通常のハチニック式抄造磯では
抄き上げ時の水位差が保持できない欠点を生しろ。また
セメント等固形分との現相性が乏しく抄き網に捕捉され
難い問題らある。

−役に合成パルプの平均繊維長か短かすぎると捕捉率が
不足し、長すぎると捕捉率は政庁されるが、分散不良等
の欠点が発生する。ｌ′ｉ１ｉ捉率の不足は高分子凝集
剤を用いることで改善できるとされているが、前述の通
り悪い影響らあるので凝集剤の添加は少量で高い捕捉率
が得られるパルプか望ましい。

以上上としてハチニック式抄ａ　Ｎ９によるセメントを
主成分とする場合について述へたが、本発明よスラグ石
こう系等の池の水硬性無機物質の場合ら同様に適用でき
る。また−層抄きのような長網抄造品まｆこは流し込み
プレス成形品にら適用できる。

その他抄造性ならびに製品物性の改善のための種々の添
加け、例えばマイカ、ワラストナイト、スラグ、ノリ力
、ペン！・ナイト、パーライト等が翔られているか、必
要に応してこれらを混合使用することが出来る。さらに
本発明の合成パルプと通７Ｅの木質パルプや安（西な故
紙パルプ、（也の有段・ｊｌＢ機ｈｌｉ強繊？（１や骨
（オ等を併用することら可能である。

以下実箋例により本発明を説明する。

実雀例１〜２、比較例１〜７ パルプの性質は下記の方法で測定し、結果を表１に１）
己載した。あらかじめ水中に分散したパルプ３＋］ｔ９
％、普通ポルトラン）・セメント９７玉虫％で固形分層
ｌｉ′２０ｇ／　１２のスラリーを調製して、ノヨソパ
ー杉パルプ濾水度試験器（Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ｐ　−８１２
Ｌ但し金馴を６０メッシュに変更）を使用して濾水性と
固形分捕捉率を測定した。

該スラリーの調製はパルプ類をＴＡＰＰ　Ｉ標準離解機
にて離解処理（パルプ１０ｇ／１．５ρ、３００［ＩＲ
ＰＭｘ８Ｍｉｎ）ｌ、た後上述の配合、Ｂｅになるよう
添加した。スラリーの調製は低速回転プロペラでセメン
トを混合し約３分間撹拌後、ノコツバ−形パルプ濾水度
試験器に流し込み、漏水テスト法に定めろ一定速度で円
スイ弁を上方に持ち上げて流下さけた。側管の排水がや
んだらその流出量を計量した。また金網上の濾さいを濾
紙上に洗い出して乾燥した後の重量をＷｔとし、流下液
中の固形分を同様に採取して乾燥後の重量をＷ２として
固形分捕１足率を次式により求めた。

次に抄造性並びに製品物性１１１１１定用板材サンプル
の作製方法について記述する。

配合は実施例、比較例の通りであるか、抄造時の固形分
捕捉率が低い場合は一部のセメント等の微細粒子が網目
を通過し、′ａ准等は殆ど全部捕捉されるので原料スラ
リーの組成と製品の組成の差が大きくなる。したがって
実際の原料スラリーの′Ｊ８製は丘述の捕捉率を考苦し
て配合し１こ。

あらかしめ合成パルプ（パルプラスＱ　Ｐ　３８５Ｑ。

ケミベスト３８０）は分散機にて予備分散させ、故Ｏρ 砥パルプはカナデイアンフリーネス１００ｍ１＋に・解
したしのを所定の固形分配合比率となるようスラツノヤ
ー付パルパー内の抄造白水に添加し、約５分間撹律処理
した。

その後無機質添加１オとしてノリカフニーム（日本重化
学工業ｇＯりＳＦパウダー、平均粒子径０３６μ）を所
定量添加して、１０分間撹撹拌後イカ（（昧）クラレ製
クラライトマイカ６０Ｓ、平均位子１１２８０μ、平均
アスペクト比７０）、ｌｆ２びに水酸化アラ ルミニウム（（主友アルミニ・ム（殊）’Ｗ　Ｃ−３０
３）を所定量添加して約５分間撹拌した。しかる後に浦
強繊錐を添加して２分間混合撹拌し均一に分散したスラ
リーとした。用いｉ二ｈｔｉ強繊維は（妹）クラレ、　
Ｐ　Ｖ　Ａｗｔ椎で繊変ｆ１．２５ｄｒ（ｄｒはデニー
ルの略）、強Ｆ１３．８ｇ／ｄｒ、ヤング率３３０ｇ／
ｄｒ、　ａ］イを長４ＩＩＩＩ１１のらのと比較例に用
いた繊変１．８ｄｒ、強度１３．５ｇ／ｄｒ、ヤング率
３２０ｇ／ｄｒ、繊推長６ｍｍのらのである。

かかる水分散液に普通ポルトランドセメントを添加し、
濃度的１２０ｇ／　（ｌのスラリーとして約５分間撹拌
後チエストに移送した。抄造用スラリーはアニオン系高
分子凝集剤（市川毛織（昧）製［ＫフロックＴ　−２１
０＞及び必要量の割水を添加しながら抄造槽（バット）
へ導入した。この時の凝集剤の抄造固形分に対する添加
率は１５０〜１８０ｐｐｍとした。

かかるスラリーを６０メツシユの丸網にて抄き上げフェ
ルト上に移してメーキングローラーにひき取り切断した
。さらにプレス処理（７５ｋｇ／　ｃｍ’　Ｘ　３分間
）して厚さ約６ｍｍの平板状の土礫を作製した。

生板は５０℃で２４時間、その後室温で４週間装置して
徨生後製品物性を測定した。評！ｉ１５基準、測定条件
については以下に述べろ方法で実遺した。

抄造性に関しては下記の通りで、結果を表−１に３２ａ
した。バット内水位は充分均一なノートを抄き上げ可能
な場合を○、濾水抵抗が小さ過ぎて水位がとれず均一な
ノートを抄き上げできない場合をＸ、その中間を△とし
た。捕捉率は抄造槽（バット）に流入するスラリー濃度
（［１）と丸網を通過して排出される排水濃度（Ｗ２）
から（１−２ ）Ｘ１００％として求めた。

ｌ 抄造性のセ１定は上述のバット内水位、捕捉率ならびに
ソートの均一性、層間はくり性等を考慮して総合的に判
断した。充分良好で工業生産可能な場合を○、工業生産
不可能と思われる場合を×、中間になるが実用化内錐と
思われる場合を△とした。製品物性の測定は下記の通り
て結果を表＝１に記載した。

かさ比重はＪ　Ｉ　Ｓ　　、Ａ　５４１３に準拠し、試
験片をかき混ぜ機付空気乾燥器に入れ、１０５±５°Ｃ
で２４時間乾燥し、その後シリカゲルで調湿したデンケ
ーターに入れて常温まで冷却したのち、その時の重量を
（’ｖＶ　）　ｇとする。次に長さ、幅及び厚さを測定
し、計算により体積（Ｖ　）　ｃｖ３を求める。かさ比
重は次式により求めた。

曲げ強度はＪ　Ｉ　Ｓ　　Ａ１４０８ｒ津築ボート類の
曲デ試験法」に準拠したか、試料のサイズと測定条件を
変更して幅２．５ｃｍ長さ（間隔）を５ｃｍで実施した
。また同時にたわみの大きさを測定した。

衝撃強度はＪ　Ｉ　Ｓ　　Ｋ−７１１０の１ｚｏｄ試験
法によリノツチなして測定した。

吸水率は、Ｊ　Ｉ　Ｓ　　Ａ　５４１８にＱ拠して測定
した。

長さ変化率は１ＩｓＡ５４１８に準拠し、１ケ月間気乾
状態に放置した後、６０°Ｃて一昼夜乾燥したしのを基
準として２０°Ｃて一昼夜水に浸漬した時、り吸水時の
長さを測定し、Ｊｌａからの変化率を求めた。

難燃性はＪ　Ｉ　Ｓ　　Ａ１３２１ｒ５Ｊ築物の内装材
料および工法の難燃性試験方法」に学外して基材試験及
び表面試験を実施した。基材試験に合格した場合は○と
し、表面試（ｔｌ吸に合格しｆこ場合はＣとした。判定
は両方に合格した時を０．１１！！は×とした。総合判
定は抄造性と製品物性の両面より同定し、良好を○、不
良を×、中間を△とした。

かさ比重＝ 表中、配合量比は重量にもとずく割合である。

実施例１．２は良好な抄造性と優れた製品物性をａして
いる。強度か高く、寸法安定性に優れ、難燃−扱合格と
バランスのとれた性能をもっているが、特に実施例１は
強度と靭性が高い。

比較例１．２は補強ｍ維に通常の繊度１８デニールのＰ
ＶＡ繊維を用いた場合である。パルプの７６加量が多け
れば抄造性は政庁されるが、比較例ｉの添加量２％では
バット内水位か低く、抄造性は不充分だった。しかし製
品の離燃性のうち基材試験が不合格となった。比較例２
は実施例２と同様にパルプの添加量を１％とした場合で
ある。抄造性に問題があり、特にバット水位と捕捉率か
低かった。即ち補強繊維の繊度が０．２５デニールと１
８デニールでは抄造性に顕杆な差のあることが明らかで
ある。比較例３は補強繊維を添加しない場合である。抄
造性は良好だが、製品の強度は非后に低い。比較例４は
本発明に特定するポリオレフィン系パルプを使用せず、
通常市販の合成パルプを用いた場合である。パルプ添加
量２％でら抄である。添加量を実施例１と対応させた比
較例５では抄造性が稍劣り、製品物性ら難燃性は合格し
たが、池は稍劣った。また添加量を実施例２と対応させ
た比較例６でも抄造性、製品物性とも稍劣った。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 水硬性無機物質および下記（ａ）および（ｂ）を含有し
   、かつ下記（ａ）の含有量が全固形物に対して０．１〜
   ３重量％で下記（ｂ）の含有量が全固形物に対して０．
   １〜２重量％である水硬性成形用組成物において、（ａ
   ）ポリビニルアルコール系繊維又はポリアクリロニトリ
   ル系繊維であつて、その繊度 が０．５デニール以下のもの、 （ｂ）合成パルプ、 該（ｂ）の合成パルプが、該合成パルプ３重量％および
   残部普通ポルトランドセメントからなる混合物を水に添
   加して得られる固形分濃度２０ｇ／ｌのスラリー液を用
   いてのシヨツパー形パルプ濾水度試験機（ＪＩＳ−Ｐ−
   ８１２１において金網のみ６０メッシュに変更）による
   濾水度試験結果が側管排水量２５０〜６００ｍｌ、スラ
   リー液中の固形分捕捉率７５重量％以上を満足するもの
   であることを特徴とする水硬性成形用組成物。