JPH03187961A - セメント押出成形用組成物 - 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】 （従来の技術と問題点） 近年、セメントに対し２０重量部程度のアスベスト繊維
、骨材等を添加した混合物に水を添加混練したものを所
望の形状のダイスによって押出成形し、セメント板体及
び、アスベスト／セメント板等としたものが建築物の外
壁材、屋根材、床材等に用いられている。アスベスト繊
維には独特の保水性のみならず、優れた潤滑性をセメン
ト押出成形用組成物に付与する性能がある。

セメント押出成形において、押出成形時にはその成形用
組成物に多くの圧力がかかり、アスベスト繊維だけでは
成形体内に均一に水を保水させ良好な押出成形をするこ
、とができず、押出成形体が凝結固化するまでの間、組
成物同士を粘着させ、押出成形ダイス形状で吐出した成
形体をその形状のまま保持することが困難であるためた
め、有機系のバインダーが使用される。これらバインダ
ーとして特公昭４３−７１３４にあるようなメチルセル
ロス、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ポリエチ
レンオキサイド、ヒドロキシエチルセルロス、カルボキ
シメチルヒドロキシエチルセルロスなどの水溶性セルロ
ースエーテル、ポリアクリル酸ソーダ、カゼイン等が提
唱され、なかでもセメント、骨材等の分散性能にすぐれ
、保水性能と粘着性に優れるアルキルセルロース及び／
またはヒドロキシアルキルアルキルセルロースがちっば
ら使用されている。

一部近年アスベストの有する独特な繊維形状に起因する
とみられるところの発ガン性が問題となっており、アス
ベストを用いないでバルブなどのアスベスト代替繊維を
使用するか、あるいはアスベストの添加量を極力少なく
した系で良好な押出成形体を得る技術の完成が望まれて
いる。これらのノンアスベストないしはアスベストの添
加量の少ないセメント押出成形においては保水性、潤滑
性能の高いアスベストの添加がないか、もしくはその添
加量が少ないがゆえ、保形性、潤滑性を補助できる先に
示した有機系のバインダーを多量に使用することが必要
不可欠となる。その例としては特開昭５５−５１７４８
ではガラス繊維にバルブ繊維（セルロース繊維）を小量
添加しメチルセルロース等のバインダーを添加する旨の
記載があり、さらに特公昭６３−１２７６にはバルブ繊
維（セルロース繊維）に−次発泡した球形樹脂を添加し
たセメント押出成形をメチルセルロース等のバインター
を添加して行うことで鋸りひき、釘うち可能な成形体を
得る旨の記載されている。

しかしながら、例えばコストの低い木材より得られるウ
ッドバルブ繊維を添加するとバルブ繊維中に残存してい
るリグニン成分が溶出しセメントの凝結時間を著しく遅
延させるため、特開昭６３−２５６５５８にはセメント
硬化促進剤を使用することが記載されている。一方メチ
ルセルロースまたはヒドロキシアルキルメチルセルロー
スはセメント系における押出成形には前述のことく保水
性、保形性、繊維分散のため必要不加欠のものであるが
、これらを添加するとセメントの凝結時間に遅れが生じ
ることが特開昭５５−１９５８１に記載されており、押
出成形中に成形組成物が硬化して成形困難となるのを防
ぐためのセルロースエーテルの使用が提唱されている。

しかしながら、特にバルブ含有のセメント押出成形では
かかるメチルセルロースないしはヒドロキシアルキルメ
チルセルロースの添加量を多くしないとバルブ／セメン
ト系の押出成形は不可能であり、そのためすでにバルブ
繊維中のリグニン等のセメント硬化遅延作用に加え多く
のメチルセルロースまたはヒドロキシアルキルメチルセ
ルロースの添加によるセメント硬化不良が生じるためか
かるセルロースエーテルの添加量を少な（して押出成形
する方法の開発が望まれていた。

さらにこれらメチルセルロース及び／またはヒドロキシ
プロピルメチルセルロースはセメント系の押出成形組成
物の単位当りのコストに対して高価であり、添加量がセ
メント押出成形組成物中１％を越えると、コストに占め
るこれらバインダーの割合は１／４以上となることが多
く製品コストダウンを図るためには極力バインダーの添
加量を少なくして押出成形する方法の開発が望まれてい
た。

（問題点を解決するための手段） 本発明者はかかる事実に鑑み鋭意検討した結果、１％水
溶液の２０℃での粘度が８０００ｃｐｓ以上であり、か
つ水溶液がチキソトロピックな性質を有するアルキルセ
ルロースまたはヒドロキシアルキルアルキルセルロース
をバインダーとして押出成形用に使用することで従来よ
り添加量を１０−５０％削減でき大幅にセメント押出成
形製品のコストダウンが図れるばかりでなく、未精製ウ
ッドバルブ繊維などのコストの安いバルブ繊維を補強繊
維として使用した場合でもセメント凝結硬化時間遅延に
よる硬化不良のない押出成形ができることをみいだし本
発明を完成した。

このようなアルキルセルロースまたはヒドロキシアルキ
ルアルキルセルロースは綿花の尖細から得られるリンク
一部分を水酸化ナトリウム溶液などで処理精製すること
な（、エーテル化剤によりアルキルまたはヒドロキシア
ルキルエーテル置換して水可溶のセルロースエーテルと
して得られるものである。

通常使用されるアルキルセルロースまたはヒドロキシア
ルキルアルキルセルロースはリンター及びウッドバルブ
にエーテル化剤を作用させて製造される。リンターパル
プはつみとった種子のついている綿花（尖細と呼ぶ）か
らリントと呼ばれる長繊維をつみとった残りの短い繊維
（リンターと呼ぶ）をつみとり、このリンター繊維をア
ルコール、エーテル等で処理して脂肪等をとり除き水酸
化すトリウム溶液で煮沸精製した精製リンターパルプに
水酸化ナトリウムを作用させアルカリセルロスとし、メ
チルクロライド、エチルクロライド、プロピレンオキサ
イド、エチレンオキサイド等のエチル化剤を作用せしめ
置換反応して得られる。精製されたリンターパルプは精
製段階で、アルカリ溶液で煮沸されたりするため本来リ
ンターが有していた高重合度セルロース部分はなくなり
、エチル置換反応させる時には低重合度セルロース部分
だけで反応した水溶性高分子となる。一方、未精製のリ
ンター繊維は水酸化ナトリウム等のアルカリ溶液で精製
されていないので、重合度のきわめて高いセルロースを
含み、得られるエーテル置換セルロースは重合度が高く
、例えば１％水溶液を調製して２０℃でＪＩＳ　　Ｎｏ
、５ウベロ一デ粘度計により測定される粘度が８０００
ｃｐｓ以上あるものである。また本発明で使用するセル
ロースエーテルの１％水溶液を０．００１　ｒｐｍから
ｌｏｏｏｒｐｍまで剪断速度を変えて連続的に粘度測定
を行ったのち、再び１１０００ｒｐからＱ、Ｑｌｒｐｍ
まで剪断速度を低下して粘度を測定した時チキソトロピ
ックな溶液特有のヒステリシスループを描く特性を有す
る。

上記のようにして製造されたアルキルまたはヒドロキシ
アルキルアルキルセルロースは粘度が高くチキソトロピ
ックな特性を有するため、従来の同様なセルロースエー
テルより押出成形時の添加量を削減することができる。

このようなセルロースエーテルの製造方法としては、先
に記述した精製していない粗リンターを密閉できる耐圧
反応容器に仕込み真空中でアルカリ溶液を滴下してかく
はんして後、アルキル及びまたはヒドロキシアルキル置
換用のエーテル化剤を仕込んで２０℃−９０℃でかくは
んしながら反応して後、熱水あるいは有機溶剤／水の混
合溶液で洗浄脱水してのち乾燥粉砕して得られる。セル
ロースエーテルの置換度としては水溶解しうる置換度範
囲であれば問題なくアルキル置換度にして２０−３５％
、ヒドロキシアルキル置換度にして２−２０％程度が好
ましい。

特開昭５５−１９５８１に開示されるようにセメントの
凝結を遅延させないように置換度の高いセルロスエーテ
ルの使用が好ましいと考えられるが、置換度を高くしす
ぎると水不溶となり本来のセルロスエーテルの押出成形
性改善の機能を有しなくなる。

本発明に使用されるバインダーの添加量としてはセメン
トの凝結時間を特に遅延しないように、少ない添加量と
することが望ましいが、成形に使用される無機粉体に対
し０．１−０．５％の範囲で添加される。０，１％未満
であるとバインダー効果が発揮できず押出成形は不能と
なる。０．５％以上での押出成形はアスベスト添加量を
多くすることで従来の製法によって得られる高重合度の
セルロースエチルでも押出成形が可能となるので本発明
の目的にかなわない。また本発明で言うアルキルセルロ
ースとヒドロキシアルキルアルキルセルロースを併用し
て添加することも差し支えない。

押出成形に使用されるセメント材料としては、通常のポ
ルトランドセメントの他アルミナセメント等の特殊セメ
ントも使用できる。

セメントに加えて添加する無機添加物としてはケイ砂、
ケイソウ土、レンガ質材料等の軽量化及び補強効果等目
的に見合う押出成形用の組成物のいずれも使用可能であ
り、添加量としてはセメント１００重量部に対して１０
−６０重量部程度が好ましい。本発明で使用するアスベ
ストないしはその他のノンアスベスト繊維としては無機
粉体に対して１％以上２５％未満の範囲で添加する。こ
れ以下の添加量であると強度が弱く、添加効果がない。

添加量が多いとセメントペーストとの混練物の流動性が
極めて悪化するためかかるアルキルセルロスまたはヒド
ロキシアルキルメチルセルロースの添加量をを多く必要
とすることになり本発明の目的を達成しな（なる。使用
される繊維の長さや径については目的とする補強効果が
満足されるものであればよいが、できるだけ長く分散性
のよい繊維の使用が好ましい。

（実施例） 以下本発明を実施例及び比較例により説明する。

別表配合による混合物を双腕型ニーグーにより混練し、
石川時（株）製真空押出成形機Ｙ−２２型より幅７５　
ｍ　ｍ厚み６ｍｍのシートを押出成形し、成形性を比較
した。

表中で記載されているバインダーの粘度は１％のバイン
ダー水溶液２０℃での測定値である。

表中のバインダー水溶液のチキン性の有無は、使用パイ
、シダー１％水溶液を若木製作所製チキソトロメーター
にて０．００１ｒｐｍから１１００Ｏｒｐまで剪断速度
を変えて連続的に粘度測定を行ったのち、再び１１００
０ｒｐから０．０１ｒｐｍまで剪断速度を低下して粘度
を測定し、縦軸に測定粘性をとり横軸に剪断速度をとっ
たときにチキソトロピックな溶液特有のヒステリシスル
ープを描く場合をチキン性ありとする方法で判断した。

バインダーｌ）メトキシ置換度２４％　ヒドロキシプロ
ピル置換度９％のヒドロキシプロピルメチルセルロース バインダー２）メトキシ置換度３０％メチルセルロス バインダー３）メトキシ置換度２４％　ヒドロキシエチ
ル置換度ｌＯ％ヒドロキシエチルメチルセ゛ル口−ス パルプ繊維二本材チップより得られた精製度の低いＪＩ
Ｓ１６メツシユパスパルプ繊維 硬化時間測定法：２５℃１００％湿度で成形後放置し、
成形体表面が指で削れない程度に硬化する時間を測定 実施例１−４及び比較例１−６から本発明により、セル
ロースエーテル添加量を減らして、成形性が向上でき、
硬化時間遅延を少なくできることは明らかである。

（発明の効果） 本発明により押出成形体に対するバインダーの添加量を
極力少なくし、低減されたコストで成形直後の保形性を
向上せしめ、成形体の凝結硬化を促進し、セメント押出
成形性量を能率よく製造することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）１％水溶液の２０℃粘度が８０００ｃｐｓ以上で
   あり、かつ水溶液がチキソトロピックな性質を有する水
   溶性セルロースエーテルを０．１−０．５％含むセメン
   ト押出成形用組成物。
2. （２）上記水溶性セルロースエーテルが実綿から得られ
   るリンターを精製することなくそのままエーテル置換し
   て得られるアルキルまたはヒドロキシアルキルアルキル
   セルロースである請求項１記載のセメント押出成形用組
   成物。