JPH03197372A - 軽量セメント成形品 - 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、住宅用の外壁材などの用途を有する軽量セメ
ント成形品に関するものである。

（従来の技術） すでによく知られているように、軽量セメント製品を押
出成形によって製造するには、セメントに骨材や補強繊
維とともに軽量骨材を配合して、これを水で混練して得
た材料を押出成形機に通すのである。

その場合に軽量骨材としてはパーライトやシラスバルー
ン等の無機質発泡体が使用されることが多いが、これら
の軽量骨材は混練や押出成形の際に破壊され易く、十分
な軽量化が達成されにくい。

また、軽量骨材は高価なため経済的にも不利である。

一方、軽量化のために無機質発泡体ではなく、熱可塑性
樹脂発泡体を用い、補強繊維として石綿や合成繊維であ
るポリプロピレン繊維を用い、またプロセス繊維として
セルロース繊維を用いた建材の製造方法が提案されてい
る。特公昭６３−１２７６号参照。

しかしながら、その方法では、石綿が発がん性物質とし
て使用規制を受けていること、熱可塑性樹脂発泡体、ポ
リプロピレン繊維、セルロース繊維が材料の流動性を大
幅に低下させ、押出後の材料の表面性状を著しく悪化さ
せること、熱可塑性樹脂発泡体が比重の低下に対応して
強度低下を引き起こす等の問題がある。

（発明が解決しようとする課Ｂ） ここに、本発明の目的は、熱可塑性樹脂発泡体およびセ
ルロース繊維等の材料を含んでいても、流動性および強
度ならびに表面性状に優れた軽量セメント成形品を提供
することである。

（課題を解決するための手段） 本発明者らはかかる目的を達成すべ（、熱可塑性樹脂発
泡体を用いた押出製品に関し、種々の検討を重ねた結果
、セルロース繊維とシリカフュームを併用することによ
り、押出成形時の流動性に優れ、石綿やポリプロピレン
繊維を用いずとも、実用上十分な曲げ強度を有するとと
もに表面性状にすぐれた成形品が得られることが判明し
、本発明をなすに至った。

本発明の要旨は、シリカフュームを含めてセメントおよ
び骨材からなる無機質窯業材料１００重量部に対し、発
泡倍率と混入重量部の積が３０〜９０である球形状をな
す熱可塑性樹脂発泡体、この積に０．１〜０．２を乗じ
た量のシリカフューム、およびセルロース繊維３〜１０
重量部を混練し、成形した後硬化した軽量セメント成形
品である。

また、ｌ好適態様によれば、本発明は、セメントおよび
骨材からなり、後述するシリカフュームを含めて無機質
窯業系材料１００重量部に対し、球形状をなす熱可塑性
樹脂発泡体を発泡倍率と混入重量部との積が３０〜９０
となるように添加し、この積に０．１〜０．２を乗じた
量が無機質窯業系粉体中のシリカフュームの重量部とし
、これらに、セルロース繊維を３〜ＩＯ重量部、成形助
剤を０．５〜３重量部加え、さらに水を４０〜６０重量
部加え、均一に混練し、押出成形し、次いで例えばオー
トクレーブ養生することにより硬化させて得た軽量セメ
ント押出製品である。

ここに、「シリカフューム」はシリコンやフェロシリコ
ンなどのけい素合金を電気炉で製造する際、排ガスに浮
遊して出てくる副産物であり、ＳｉＯ富を主成分とし、
平均粒径が例えば０．１　ｐｇとかなり微粒である。こ
のいわゆるシリカフュームを混入することが強度発現に
有効なことは従来から言われる通りであるが、さらに本
発明にあっては、今回具い出された押出成形時の流動性
向上に示す著しい効果、特に、熱可塑性樹脂発泡体およ
びセルロース繊維を用いた場合の押出材の流動性低下に
よる表面性状の顕著な改善効果を利用するものである。

しかも、本発明にかかるこの軽量セメント成形品は、釘
が直接打てて、鋸による切断も容易といった加工性に優
れ、また、成形時、例えば押出成形時の表面性状に優れ
るという特徴を有する。

（作用） 次に本発明において成形品の組成を上述のように規定し
た理由について詳述する。

まず、熱可塑性樹脂発泡体をセメントおよび骨材から成
るシリカフュームを含む無ｉ質の窯業系粉体１００重量
部に対して、発泡倍率と混入ｆｆ１ｆｆｉ部の積が３０
〜９０となるように混入する。ここで、本発明において
使用される熱可塑性樹脂発泡体としてはスチレンが例示
されるが、特にそれらにのみ制限されるものではない。

これらの熱可塑性樹脂発泡体の配合量を発泡倍率と重量
部の積で数値限定をしたのは、種々の実験の結果、実用
に供しうる発泡倍率が２０〜６０倍の熱可塑性樹脂発泡
体であれば、いずれの倍率の場合も、押出゛成形時の圧
力により、はぼ同割合で収縮変形することが明らかとな
り、すなわち、発泡倍率と混入重量部の積が等しければ
、同程度の軽量化効果を示すことが判明したためである
。この積が３０未満では軽量化効果が不十分であり、釘
打性や加工性が確保できない、一方、９０をこえると、
比重低下が大きく、曲げ強度の確保が困難となる。

また、形状については、材料の押出性を考慮すると球形
状がよい。

次に、熱可塑性樹脂発泡体を混入したことによる押出成
形時の流動性低下および曲げ強度低下を防止するため、
シリカフュームを熱可塑性樹脂発泡体の発泡倍率と混入
重量部の前記槽の０．１〜０．２倍に当たる重量部を無
機質窯業系粉体の一部として混入する。これは、発泡体
の発泡倍率が大きい程、また混入量が多い程、軽量化効
果が大きいと同時に流動性の低下も大きいためで、これ
らの積に比例して流動性が低下することが実験的に確認
できたことによる。一方、シリカフュームは混入量が多
いほど強度向上と流動性向上の効果が高いことも実験的
に確認できており、シリカフュームの混入重量部は熱可
塑性樹脂発泡体の発泡倍率と混入重量部の積の０．１〜
０．２倍が適当であった。

すなわち、０．１倍未満では強度向上、流動性向上の効
果が小さく、一方、０．２倍より多いと流動性は向上す
るものの強度向上が頭打ちとなり、経済的にみても０．
２倍以下が望ましい。

無機質窯業系材料はセメントおよび骨材とからなるが、
ここに、セメントとしては早強ポルトランドセメント、
普通ポルトランドセメント、高炉セメント等あり、特に
制限されず、また骨材としては、珪砂、フライアッシヱ
、硅ソウ土、永さい、鉱さい、ベントナイト等の通常の
骨材を使用する。

その他無機、有機の軽量骨材をさらに配合してもよい。

かかる材料は通常粉体として配合されるが、配合に当た
ってその粒度等は特に制限されない。

セルロース繊維はプロセス繊維と補強繊維の両方の目的
で使用しているが、３重量部未満では釘打ち作業時のひ
びわれ防止効果が不十分であり、１０重量部をこえると
押出成形時の流動性が低下し、得られる成形品の表面性
状が悪化する。

ここで、本発明にかかる軽量成形品の成形について説明
する。成形に際しては成形助剤が添加されるが、この成
形助剤はメチルセルロース、エチルセルロース、カルボ
キシメチルセルロース等が用いられる。かかる成形助剤
が０．５重量部未満では押出成形に必要な粘性が不十分
となり、また保水性も少なくなり、押出時に水が分離す
るなどの問題が生じる。また、３重量部をこえると、有
機物であるため、不燃性低下を招き、合わせて、経済的
にも不利である。成形助剤は可及的少量配合することが
有利である。

特に、本発明にあっては、シリカフュームが共存するた
め熱可塑性樹脂発泡体を含んでいても流動性が良いため
、少量の配合で良（、前記配合で成形助剤を増量した場
合と比較して、同一の成形性を有しながら、不燃性、防
火性、強度特性が優れている。

得られた配合体は次いで水４０〜６０重量部を加え、均
一に混練後、すでに公知の適宜押出成形機を使って成形
する。上記範囲より少ない量の水では押出成形が十分で
なく、一方余り多いと成形性ばかりでなく強度的にも不
十分となる。

これらの組成物を押出成形して得られた押出製品をオー
トクレーブ養生するのは、早期に強度発現させること、
寸法安定性を高めることが主目的である。必ずしもオー
トクレーブ養生に制限されない。加熱硬化であってもよ
い。このときのオートクレーブ養生条件は、特に制限さ
れないが、般には１６０〜ｂ なお、その他の成形手段としては注型法、乾式抄造法等
がある。

このようにして得られる本発明にかかる軽量セメント成
形品は釘打性、加工性に優れるばかりか、強度特性、成
形性にも優れるのである。

（実施例〉 次に、本発明を実施例によってさらに具体的に説明する
。なお、各実施例では押出成形の例を示すが、本発明が
特にそれだけに制限されるものでないことは明らかであ
る。

実施例 第１表に実施例１〜３、比較例１〜７の配合を重量部で
示すが、これらの原料を所定の比率で配合し、ミキサー
で混合、混練し、押出成形機に通し、輻２００　ｍ■、
厚さ１２ｍｍの平板を成形した。これらを２４時間気中
養生した後に１８０℃×５時間のオートクレーブ養生を
実施した。

各性能調査は次のように実施した。

押出成形性は押出時の材料速度と硬化後の表面性状によ
り評価した。

曲げ強度試験は、供試体寸法が押出方向を長辺方向にし
て、長さ２００　ｍＩＩＸ幅５０ｍｍ　Ｘ厚さ１２請−
であり、曲げスパンが１６０　＠ＩＩの３点曲げにより
評価した。

釘打性は、供試体寸法が長さ２００ｓｓＸ幅２００−一
×厚さ１２ｍ−であり、四隅に対して、３０ｍ■Ｘ３０
■腸の位置に釘（直径２．３ｍｍ）を直接打ち、端部に
達するひびわれがなければ合格と判断した。

鋸引性は電動九のこで切断したときの作業者の感覚で切
断のし易さを２段階で評価した。

結果を第１表にまとめて示すが、実施例１．２．３は押
出性、釘打性、鋸引性が良好で曲げ強度も高い。

比較例Ｉは熱可塑性樹脂発泡体の発泡倍率と重量部の積
が小さいため、軽盪化が不十分で釘打性と鋸引性が悪い
、比較例２は発泡倍率と重量部の積が大きいため、強度
が小さい、比較例３．４はシリカフュームの混入がゼロ
か少ないため、押出性が悪く、曲げ強度が低い、比較例
５は実施例２よりシリカフュームを増量しているが、強
度向上はなく、不経済である。比較例６はセルロース繊
維が少ないため釘打性が悪い、比較例７はセルロース繊
維が多いため押出性が悪化し、表面凹凸が大きい。

（発明の効果） 以上詳述してきたように、本発明により、押出時の流動
性が良く、釘打性や鋸による切断性も良好で、軽量であ
っても曲げ強度の高い軽量セメント押出製品が得られる
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. シリカフュームを含めてセメントおよび骨材からなる無
   機質窯業材料１００重量部に対し、発泡倍率と混入重量
   部の積が３０〜９０である球形状をなす熱可塑性樹脂発
   泡体、この積に０．１〜０．２を乗じた量のシリカフュ
   ーム、およびセルロース繊維３〜１０重量部を混練し、
   成形した後硬化した軽量セメント成形品。