JPH0469101B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は繊維を含む成形可能なセメント組成物
の製造に関し、繊維含有セメント組成物に関し、
またそれから製造される繊維補強セメント製品に
関する。 繊維補強セメント製品類は、多年にわたり大規
模に生産されてきている。かくして、アスベス
ト・セメントシート製品は、それらが耐火性であ
りまた高度の耐候性をもつので建築業において広
範囲に応用されてきている。 アスベスト・セメントシート製品は種々の方法
で生産できる。例えば、乾燥成分、すなわちアス
ベスト（石綿）およびセメント粉末を、低粘度ス
ラリーを作るのに足る量の水と混合して、次いで
これを油圧プレス機の型中へ流入させて、その型
の中で高圧力下に過剰の水を過除去することに
よりそれを密な硬いシートに固めることができ
る。このように作られたシートを次いで養生させ
る。別の一方法では、上記のようなスラリーを、
製紙に用いられる方法と類似な方法によつてシー
トにすることもできる。アスベスト・セメントシ
ートは、乾燥成分（セメント粉末およびアスベス
ト）をベルト上に薄い層状に置いて、所望量の水
で湿分を与え、次いで加圧ロールの間を通すこと
により固めることからなる方法でも、生産でき
る。 そのようなアスベスト・セメント製品の生産に
は、セメント、繊維（アスベスト）および水の低
粘度スラリーの使用が必要とされるのが普通であ
る。 有機重合体繊維、スチール（鋼）繊維およびガ
ラス繊維（殊に耐アルカリ性ガラス繊維）で補強
されたセメント製品類も知られている。そのよう
な補強セメント製品類の生産にも、セメントおよ
び水の低粘度スラリーの使用が必要とされるのが
普通である。 本発明は、繊維を含有する成形可能なセメント
組成物の製造に関しており、その製造方法はその
ような低粘度スラリーの使用に依存するものでな
く、またその方法では特別な形態の繊維を用い
る。 さらには、その成形加工なセメント組成物から
生産されるセメント製品類は、繊維を含まない組
成物から作つたそのような製品類と比較して、ま
た例えば公知のアスベスト・セメント製品類と比
較して、向上した衝撃エネルギーおよび破壊エネ
ルギーを有する。 本発明によれば、繊維性材料を水硬性セメント
および水からなる水性セメント組成物と混合する
ことによる成形可能な、繊維含有セメント組成物
の製造方法であつて：不水溶性の繊維材料の少な
くとも１つのマツトを、成形可能なセメント組成
物の付形物品の少なくとも１つの表面と接触させ
ること；および該セメント組成物が、少なくとも
１種の水硬性セメントと、その組成物中の水硬性
セメントの25重量％以下の割合の水と、その組成
物中の水硬性セメントの少なくとも１重量％の割
合の少なくとも１種の水溶性または水分散性の高
分子物質と、の均質混合物からなること；を特徴
とする上記成形可能な、繊維含有セメント組成物
の製造方法が提供される。 本発明の別のいくつかの具体的な態様において
は、不水溶性の繊維性材料の少なくとも１つのマ
ツトを接触させて有する前記の成形可能なセメン
ト組成物からなる成形可能な、繊維含有セメント
組成物の物品が提供され、また前記の繊維含有セ
メント組成物の養生によつて生産されるセメント
製品が提供される。 不水溶性の繊維性材料のマツトを、以下では
「繊維マツト」と称することができる。 本発明の方法においては、使用されるセメント
組成物は付形（あるいは賦形）物品の形態であ
る。例えば、その組成物は棒状または管状であつ
てよく、殊にそれはシート状の形態であつてよ
い。あるセメント組成物が成形可能な付形形態に
製造されうるか否かは、就中、そのセメント組成
物の諸成分の混合の有効性により、その組成物中
の水の割合により、そしてその組成物中の水溶性
または水分散性高分子物質の種類および割合によ
り、左右される。セメント組成物は、それが成形
可能でありかつ成形後にその形を維持しうるよう
なコンシステンシイ（稠度）をもつべきである。 セメント組成物の諸成分は、例えば高剪断条件
下で、全体的にまた均質に混合されるのが望まし
い。例えば、セメント組成は、プラネタリイ式ミ
キサーあるいはスクリユウ押出機で混合できる。
セメント組成物は減圧下、例えば真空下（例：内
部高剪断ミキサー中の真空下）、で混合してもよ
い。セメント組成物は、最も好ましくは、それを
ツイン・ロールミルのロールの間にニツプを繰返
し通過させることによりツイン・ロールミルの高
剪断条件下で混合される。このようにすと全体的
に良く混合されたシート状組成物が得られる。 水の割合は、成形可能な付形組成物を得られる
ように充分に高くなくてはならない。普通は、組
成物中の水硬性セメントの重量の少なくとも５重
量％の水が使用されよう。高強度セメント製品、
殊に高曲げ強度をもつ製品を製造するには、低割
合の水を用いるのが望ましく、この理由のために
セメント組成物がその組成物中の水硬性セメント
の重量の20重量％以下の水を含むのが好ましい。 本発明のセメント組成物は、付形された成形可
能な組成物の製造においてレオロジー（変形流
動）助剤として作用する水溶性または水分散性の
高分子物質を少なくとも１重量％含む。少なくと
も３重量％のそのような高分子物質を用いるのが
望ましいことがある。普通は、セメント組成物が
その組成物中の水硬性セメントの15重量％を越え
るそのような高分子物質を含むことは、必要とさ
れないであろう。 適当な高分子物質の例は下記のものを含む。 () セルロースエーテル類、例えばヒドロキシ
プロピルメチルセルロース、 () アミド置換重合体類、例えばアクリルアミ
ドの重合体または共重合体、および () ポリアルキレンオキサイド誘導体類、この
ものは例えばポリアルキレオキサイド（別称：
ポリアルキレングリコール）であつてよく、例
えば分子量約10000以上のポリアルキレングリ
コール類、あるいはアルコール類、フエノール
類もしくは類似化合物のポリアルコキシ誘導体
類。 セメント組成物の諸成分およびそれらの割合
は、セメント組成物が全体的にかつ均質に混合さ
れて、所望の形態に付形されうる凝集性の成形可
能な組成物をなしうるように選定されるべきであ
る。例えば、セメント組成物は、それを適切な形
状のダイを通して押出すことにより棒もしくは管
もしくはシートの形状に付形することができ、あ
るいはそれは適切な形状の型中でプレスするとに
より付形するとできる。例えばシートをミルで作
る場合にそのシートが少なくとも30cmの長さでミ
ルのロールから取り出されうるように、セメント
組成物は充分な密着性であるものが好ましい。も
し高分子物質が充分に水溶性または水分散性でな
いならば、連続的な凝集性のシートが得られない
ことがある。実際、混合物は崩れ易いことがあ
る。水溶性高分子物質類は、普通、レオロジー
（変形流動）助剤として特に効果的であるので、
水溶性高分子物質を用いるのが好ましい。 レオロジー助剤として使用するのに殊に好まし
い水溶性または水分散性の高分子物質は、加水分
解されたビニルエステル重合体または共重合体、
殊に、部分加水分解されポリ（酢酸ビニル）であ
る。そのような高分子物質類の使用によつて、著
しく高い曲げ強度、例えば100MPaを越え、そし
て150MPaを越えることさえもある高い曲げ強度
を有するセメント製品の生産がもたらされうる。 そのような好ましい高分子物質類を含むセメン
ト組成物は欧州特許公報第0055035号に記載され
ており、その公報には、 (a) 少なくとも１種の水硬性セメント、 (b) 組成物の重量の25重量％以下の割合の水、お
よび (c) 組成物中の水硬性セメントの重量の１〜15重
量％の割合の少なくとも１種の水溶性または水
分散性の有機重合体または共重合体、からなる
セメント組成物であつて； 100重量部の水硬性セメント、５重量部の重合
体および16重量部の水からなる試験用組成物が、
毛細管レオメーターで押出される際に、測定時の
剪断速度が0.1〜５秒^-1の範囲内であるときにセ
メント組成物の剪断速度の10倍の増加がなされる
と剪断応力の少なくとも25％の増加を（該試験組
成物が）受けるように、その水硬性セメントおよ
び重合体または共重合体は選択される、前記セメ
ント組成物が記載されている。 試験用セメント組成物を押出す毛細管レオメー
ターは、円筒状バレル内のピストン、および試験
用組成物を押出しうる毛細管オリフイスから構成
される。 剪断応力（kNcm^-2）は下記式で定義され、 Fd／πLD² そして剪断速度（秒^-1）は下記式で定義され
る： 2vD²／15d³ ここに、Ｄはレオメーターのバレルの直径
（cm）であり、ｖはレオメーターのバレル内のピ
ストンの移動速度（cm／分）であり、ｄはレオメ
ーターの毛細管の直径（cm）であり、Ｌはレオメ
ーターの毛細管の長さ（cm）であり、そしてＦは
レオメーターのピストンに加えられる力（kN）
である。普通は、Ｄは１〜３cmの範囲、ｄは0.2
〜0.5cmの範囲、そしてＬは5d〜20dの範囲であろ
う。 毛細管レオメーター試験の応用によつて、セメ
ント組成物において使用するための成分の種類を
選択できる。殊に、毛細管レオーメーター試験の
応用によつて、非常に高い曲げ強度を有するセメ
ント製品を製造しうるセメント製品を製造しうる
セメント組成物において組合せて使用するのに適
当な水硬性セメント、および水溶性または水分散
性の高分子物質を容易に選択できる。 ポルトランドタイプのけい酸カルシウムセメン
ト、あるいはアルミニウム系セメント、例えばア
ルミン酸カルシウムセメントと組合せられて、毛
細管レオメーター試験の要件を満足する殊に好ま
しい水溶性有機重合体または共重合体は、加水分
解されたビニルエステル重合体または共重合体、
殊に加水分解された酢酸ビニル重合体または共重
合体である。 酢酸ビニル重合体（または共重合体）の加水分
解度は、レオメーター試験用組成物中で水硬性セ
メントと組合せた該重合体（または共重合体）が
毛細管レオメーター試験の前記要件を満足するか
否かに関係する。毛細管レオメーター試験におい
て、剪断速度の10倍の増加によつて剪断応力の少
なくとも25％の増加が生じるようにするには、酢
酸ビニル重合体（または共重合体）の加水分解度
が少なくとも50％、さらに好ましくは70〜76％の
範囲であるのが好ましく、すなわち該重合体また
は共重合体中の酢酸ビニル単位のうちの少なくと
も50％、さらに好ましくは70〜96％が加水分解さ
れてアルコール形になつているのが好ましい。
我々は、実質上完全に加水分解された酢酸ビニル
重合体（または共重合体）、例えば97％以上加水
分解されたもの、を含む試験用組成物は毛細管レ
オメーター試験の要件を満足しないことを発見し
た。実際、毛細管レオメーターで押出しできる試
験用組成物を作ることは非常に困難である。 この明細書においては、用語「水硬性セメン
ト」は、水の添加により凝固し硬化する材料、従
つて水の存在下で凝固し硬化する材料を意味する
ものとする。水硬性セメントは、けい酸塩（けい
素系）セメント、例えばポルトランドセメント
（例：けい酸カルシウムセメントであつてよい。
所望により、水硬性セメントはアルミニウム系セ
メント、例えばアルミン酸カルシウムセメント、
あるいは硫酸カルシウム半水塩セメント（「パリ
石膏」）であつてよい。２種またはそれ以上の異
なる水硬性セメント同志の混合は、所望により、
使用できる。 本発明の方法においては、少なくとも１つの繊
維マツトが、定義のごときセメント組成物の成形
可能な付形物品の少なくとも１つの表面と接触さ
れる。繊維マツトを、セメント組成物の付形物品
の表面と接触させることができる。例えば繊維マ
ツトを、シート形態のセメント組成物と接触させ
ることができる。セメント組成物が棒または管の
形態である場合には、テープの形態のマツトを、
テープ捲き付け法によつてその組成物と接触させ
ることができる。別法として、繊維マツトは、セ
メント組成物の付形物品の表面を繊維性材料のフ
イラメントと、マツトを形成するような方式で、
接触させることにより、その場で形成できる。従
つて、セメント組成物が例えば棒または管の形態
である場合には、例えばフイラメント捲き付け法
によつて、繊維マツトをその場で形成できる。 本発明の方法において使用するセメント組成物
は高粘度を有し、殊に水硬性セメントおよび水の
スラリーと比較して高粘度を有し、従つて、繊維
が均一に分布されるように、ランダンクな繊維を
セメント組成物の成形可能な付形物品の表面と接
触させるのは困難であることが判明した。さらに
は、組成物から製造されるセメント製品の衝撃エ
ネルギーおよび破壊エネルギーに対する繊維マツ
ト配合の影響効果が、マツトの形態でない同量の
ランダム繊維の配合のそれらの特性に対する影響
効果よりも、はるかに大きいことは、本発明の驚
くべき特徴の一つである。 本発明の方法において、繊維マツトは、成形可
能なセメント組成物の付形物品の少なくとも１つ
の表面と、少なくともそのマツトを組成物の該表
面に接着させるような方式で、接触される。例え
ば、繊維マツトを、セメント組成物の付形物品の
表面に対しプレス（押圧）することができる。そ
のようなプレス（押圧）工程は、成形可能なセメ
ント組成物がシートの形態であるときに最も好適
に実施される。好ましくは、繊維マツトはセメン
ト組成物中に埋没される。例えば、繊維を、成形
可能なセメント組成物の付形物品、例えばシート
の一表面に圧入することができ、あるいは、繊維
マツトをセメント組成物の成形可能なシートの両
面に圧入できる。別の具体的態様は、１またはそ
れ以上の繊維マツトを、成形可能なセメント組成
物の二枚のシートの間でプレスすることができ、
あるいは本発明方法を、成形可能組成物の二枚よ
り多くのシートを用いて実施して、一またはそれ
以上の繊維マツトを、成形可能組成物の隣接シー
ト同志の各対の間でプレスしてサンドイツチ構造
を作ることができる。 繊維マツトとセメント組成物の付形物品の表面
との接触は、多様な方式で行なうことができる。
例えば、繊維マツトを付形物品表面と接触させて
軽くプレスするとができる。繊維マツトをセメン
ト組成物中に埋没して繊維マツトにセメント組成
物が侵入するようにしたい場合には、成形可能な
セメント組成物の付形物品（例えばシート）およ
び繊維マツトを一緒に油圧プレス機でプレスする
ことができる。別法として、成形可能なセメント
組成物のシートおよび繊維マツトは、それらを一
対の回転ロールの間のニツプに通すことにより、
プレスすることができる。得られる組成物の厚味
を低減させるには、次第に小さくなる大きさのニ
ツプに組成物を通すことができる。好ましい一具
体例においては、本発明方法は、そのようなニツ
プに、それぞれが別個の回転ローラーで運ばれる
繊維マツトおよび成形可能セメント組成物のシー
トを供給することにより実施できる。従つて本発
明方法は連続方式で実施できる。 本発明の方法において、凝集した繊維マツトの
形態で使用されるか、または凝集した繊維マツト
の形態に形成される繊維性材料は、ゆるいランダ
ムな繊維の形態ではない。 繊維マツトは織布または不織布であつてよく、
あるいは織布繊維マツトと不織布繊維マツトの混
合されたものを使用できる。マツト中の繊維は規
則的パターンをなすように均一に分布されていて
よく、あるいは繊維はマツト中にランダムに分布
されていてよい。 繊維マツトへの成形可能なセメント組成物の侵
入が（例えば前述のサンドイツチ構造において）
所望される場合に、そのような侵入を助長するに
は、マツトが可成りの割合の空隙をもつことが好
ましい。殊に、マツトがセメント組成物中のセメ
ント粒子に対してフイルターとして作用してセメ
ント粒子がマツトに侵入するのを妨げる程に、マ
ツト中の繊維同志が一緒に密接していないのが好
ましい。従つて、繊維マツトのピツチ、すなわち
隣接繊維同志間の平均距離が大部分のセメント粒
子の寸法よりも大きいことは、好ましい。また、
繊維の直径は、普通、隣接繊維同志間の平均距離
よりもはるかに大きくはないであろう。マツトの
個々の詳しい構成、殊に空隙率およびピツチは、
就中、セメント組成物中のセメント粒子の寸法に
依存して変ることは、了解されよう。セメント組
成物が粒状骨材をも含む場合にも、繊維マツトの
ピツチが大部分の骨材粒子の寸法よりも大きいこ
とが好ましい。 繊維マツトは、無機材料のものであつてよい。
例えば繊維マツトはガラス繊維マツト、殊に耐ア
ルカリ性ガラス繊維マツトであつてよい。マツト
はアスベスト繊維のもの、あるいはアルミナまた
はジルコニア繊維のマツトであつてよい。マツト
は炭素繊維のもの、または金属繊維、例えばスチ
ール（鋼）繊維、のものであつてよい。 所望ならば、マツトは２種またはそれ以上の異
なるタイプの繊維の混合物であつてよく、あるい
は異なる繊維性材料の二またはそれ以上のマツト
を使用してもよい。 繊維マツトは、有機材料のもの、殊に、有機高
分子物質のものであつてよい。例えばマツトは、
ポリオレフイン繊維（例えばポリエチレンまたは
ポリプロピレン）；弗素化ポリオレフイン（例え
ばポリ弗化ビニリデンまたはポリテトラフルオロ
エチレン）；ポリアミド繊維；ポリエステル繊維
〔例えばポリ（エチレンテレフタレート）〕；ある
いは繊維素繊維；のものであつてよい。 マツト中の繊維はマルチフイラメントまたはモ
ノフイラメントであつてよい。 それ自体柔軟性である繊維マツトを使用するの
が好ましく、その理由のため、１mm（あるいはさ
らに0.5mm）のオーダーの最大厚を有する比較的
薄いマツトを使用すること、および比較的細い繊
維、例えば１mm未満の繊維直径をもつ繊維、から
作つたマツトを使用すること、が好ましい。 繊維マツトを存在させることによつてセメント
製品の特性に実質的な影響効果を与えるには、セ
メント組成物の養生によつて作られる繊維含有セ
メント製品中にその繊維含有セメント製品の容積
の少なくとも0.5容量％の繊維マツトが存在する
ようなの量の繊維マツトをセメント組成物が含む
べきである。普通は、セメント製品は、繊維含有
セメント製品の容積に少なくとも２容量％の繊維
マツトを、そして普通は繊維含有セメント製品の
容積の20容量％以下の繊維マツトを含む。 0.5〜20容量％の範囲外の割合の繊維マツトを
用いることもできる。 本発明において、１またはそれ以上の繊維マツ
トを含む成形可能なセメント組成物の付形物品が
製造される。付形された成形可能なセメント組成
物への繊維マツトの導入は、セメント組成物がも
はや成形できないような程度までそしてセメント
組成物がもはや繊維マツトに粘着できない程度ま
でに水硬性セメントの養生反応が進行していない
段階で、実施されるべきことはもちろんである。 本発明方法の製品は、繊維性材料のマツトを接
触させそして粘着して（好ましくは埋没して）含
むセメント組成物の付形物品である。この物品自
体は、それが作られる形態で養生されてよく、あ
るいはその物品の養生前に、例えば適切な形状の
型でプレスすることにより、さらに付形してもよ
い。 本発明の繊維含有、成形可能なセメント組成物
は（場合により随意にさらに付形した後）、養生
して繊維補強セメント製品とすることができる。 本発明のセメント組成物の養生は、慣用法で、
例えばその組成物を湿潤雰囲気中（例えば相対湿
度100％またはその付近）で0.5〜30日間保持する
ことにより達成でき、あるいは養生は単にその組
成物を常温および大気相対湿度において放置する
ことにより達成できる。養生を達成するのに必要
な時間は、少なくとも部分的には、使用温度に依
存して変るものであり、温度が高くなれば所要養
生時間が短くなる。養生は常温で実施しうるけれ
ども、例えば40〜120℃の範囲の養生温度を使用
することにより所要時間を都合よく短縮できる。 セメント組成物は、昇温においてそして中度の
加圧、例えば5MPaまでの加圧下に養生させるこ
とができる。組成を養生反応の少なくとも初期段
階においてそのような中度の加圧下に養生して、
その圧力の解放後に組成物が著しい寸法変化を受
けないようにするのが好ましい。 セメント製品が殊に高い曲げ強度を有するよう
にするには、公告済の欧州特許公告第0021682号
に記載されている定量顕微鏡法で測定して最大寸
法が100ミクロン（好ましくは50ミクロン、さら
に好ましくは15ミクロン）を越える気孔が、セメ
ント製品のセメントマトリツクスの合計容積の２
容量％以下（さらに好ましくは0.5容量％以下）
を占めるにすぎないことが好ましい。 本発明のセメント組成物およびそれから製造さ
れるセメント製品は、粒状物質、例えば粒状骨材
（例：砂、炭化けい素、アルミナ）を含んでいて
よい。骨材は小さな粒度、例えば200ミクロン以
下のものが好ましい。 セメント組成物には、その組成物から製造され
るセメント製品においてある特定の性質を得る目
的で粒状物質を含ませることができる。例えば、
セメント組成物は磁性または磁化性物質、例えば
鉄、銅またはグラフアイト粒子を含んでいてよ
い。 セメント組成物がそのような粒状物質を含む場
合、その組成物は、その中の水硬性セメントおよ
び粒状物質の合計重量の25重量％以下の水；およ
びその中の水硬性セメントおよび粒状物質の合計
重量の少なくとも１重量％の割合の少なくとも１
種の水溶性または水分散高分子物質；を含むべき
である。 セメント製品は、繊維含有組成物に付形するの
に用いられる個々の方法に応じて多様な異なる形
状を有しうる。シートの形態の付形物品を製造す
るための油圧プレス機またはツインロールミルで
の繊維含有組成物の付形は、容易に行なわれる
が、セメント製品はシートの形状以外の形状を有
しうる。 本発明のセメント製品は、耐衝撃性がそのよう
な製品に望まれる応用分野、例えば建築の応用分
野において使用される。本発明のセメント製品
は、ある範囲の発射体速度にわたつて発射体によ
る衝撃に耐えることができる。 本発明のセメント製品はそのような発射体で打
撃されたときに局部的に限定された損傷を受ける
だけのことがあるが、繊維性材料のマツトを含ま
ないセメント製品は同一の発射体で打撃されたと
きに粉砕されてしまうことがある。 本発明を以下の実施例により説明する。実施例
中の「部」は特に指示しない限り、すべて「重量
部」で表わされている。 実施例 １ 100部のアルミン酸カルシウムセメント
（Secar71；商標）および７部の80％加水分解ポ
リ酢酸ビニル（ゴーセノールKH17S；商標）を
乾式混合し、得られた混合物を、0.7部のグリセ
ロールを含有する9.8部の水に添加した。得られ
た組成物を、羽根式高剪断ミキサー中でブレンド
し、次いでそのミキサーからぼろぼろに砕ける状
態で取り出し、そしてその組成物をツインロール
ミルのニツプに繰り返し通して凝集性の連続的な
均質の２mm厚のシートとした。 次いでこのシートを切断してほぼ等しい寸法の
複数の切断片とし、そして第１のシート切断片の
上に１枚の不織ガラス繊維マツトを置き、そのガ
ラス繊維マツト上に第２のシート切断片を置き、
その第２のシート切断片の上に第２のガラス繊維
マツトを置き、その第２のガラス繊維マツトの上
に第３のシート切断片を置くことにより繊維含有
組成物を作つた。このように作つた組成物の全厚
は約６mmであつた。 次いでこの繊維含有組成物を、油圧プレス機中
で5MPaの圧力で、80℃において10分間プレス
し、次に80℃のオーブン中に16時間置いて硬化し
た繊維補強セメント製品を作つた。 （上記のガラス繊維マツトは340デシテツクスの
ガラス繊維製であり、第１の方向における１cm当
り３本の糸とその第１の方向に直角な方向におけ
る１cm当り３本の糸とから構成されたものであつ
た。） 1.9容量％のガラス繊維を含む上記繊維補強セ
メント製品は下記の性質を有した。 曲げ強さ 146±17MPa 曲げ弾性率 45±3GPa 破壊エネルギー 3.5±0.5KJm^-2 衝撃エネルギー 9.2±1.5KJm^-2 曲げ強さおよび曲げ弾性率は３点曲げ試験で測
定した。 破壊エネルギーは、ノツチ付きビームをインス
トロン試験機において中心点曲げで破壊すること
により測定した。次いで荷重たわみ曲線の下の面
積値を破壊表面の公称断面積値で割つた。 衝撃エネルギーはツウイツク（Zwick）衝撃試
験機でノツチなし試料について測定した。 比較のために、ガラス繊維マツトを含まずそし
て上記の混合、加熱およびプレス操作によつて作
つたセメント製品の性質は下記の通りであつた。 曲げ強さ 150MPa 曲げ弾性率 50GPa 破壊エネルギー 0.4KJm^-2 衝撃エネルギー 3.0KJm^-2 別の比較のために下記の繊維含有セメント製品
(1)〜(3)を作つた、ただし各場合にランダムな繊維
を用いた。 (1) 上記の操作を繰返えしたが、この場合には不
織ガラス繊維マツトの代りに４cmの長さのステ
ープル炭素繊維を用い、それらの炭素繊維をセ
メント組成物を隣接シートの間にランダムに分
布させた。得られた繊維含有組成物をツインロ
ールミルのロール間のニツプに通してから油圧
プレス機でプレスし、そして加熱した。 ２容量％の炭素繊維を含むこの繊維含有セメ
ント製品は、下記の性質を有した。 曲げ強さ 110.05±16.8MPa 曲げ弾性率 41.02±5.2GPa 破壊エネルギー 0.5KJm^-2 衝撃エネルギー 3.2±1.03KJm^-2 (2) 上記操作を繰返えしたが、この場合には不織
ガラス繊維マツトの代りに切断ガラス繊維を用
い、それらの切断ガラス繊維をセメント組成物
の隣接シートの間にランダムに分布させた。こ
の繊維含有セメント組成物を養生してセメント
製品とした。この製品は、２容量％の割合で製
品中に存在するランダム分布ガラス繊維がセメ
ント組成物の隣接シート同志の相互の接着を妨
げる傾向を示す点において、不満足な性質を有
した。 (3) 17部の水を含むこと以外は上記で用いたもの
と同じセメント組成物を、切断ガラス繊維と一
緒にスクリユー押出機に仕込み、その繊維含有
組成物を棒の形態に押し出した。その棒を80℃
のオーブン中に16時間置いて、硬化した繊維含
有セメント製品を作つた。 10容量％のガラス繊維を含むこのセメント製品
は下記の性質を有した。 曲げ強さ 72.96±6.87MPa 曲げ弾性率 37.19±0.84GPa 破壊エネルギー 0.5KJm^-2 衝撃エネルギー 3KJm^-2 比較のため、高度に圧縮された形態であり、そ
して約50容量％の繊維を含む市販のアスベスト・
セメント製品（Syndanio：商標）は下記の性質
を有した。 曲げ強さ 48.8±0.8MPa 曲げ弾性率 16.9±0.3GPa 破壊エネルギー ２±3KJm^-2 衝撃エネルギー 5KJm^-2 実施例 ２ 実施例１の操作を繰返して繊維含有組成物、お
よびそれからセメント製品を製造したが、この実
施例ではセメント製品は3.4容量％の繊維を含み、
そして組成物はセメント組成物の６枚のシート切
断片と５層のガラス繊維マツトから作つた。 セメント製品の性質は下記の通りであつた。 曲げ強さ 124±8MPa 曲げ弾性率 43±1GPa 破壊エネルギー 2.62±0.55KJm^-2 衝撃エネルギー 13.4±2.7KJm^-2 実施例 ３ 実施例１の操作を繰返したが、この実施例では
ガラス繊維マツトの代りに、第１の方向における
１cm当り71本の糸およびその第１の方向に直角の
方向における１cm当り6.7本の糸を有する織成ナ
イロン繊維マツト（ナイロン繊維は1270デシテツ
クス）を用いた。この繊維含有セメント製品は、
5.4容量％のナイロン繊維を含み、下記の性質を
有した。 曲げ強さ 120±2.7MPa 曲げ弾性率 47±1.2GPa 破壊エネルギー 15.9±3.0KJm^-2 衝撃エネルギー 38±7.7KJm^-2 実施例 ４ 実施例３の操作を繰返したが、この実施例では
織成ナイロンマツトは360デシテツクスの繊維か
らなり、そして第１の方向において１cm当り12.6
本の糸とその第１の方向に直角な方向において１
cm当り12.6本の糸を有するものであつた。 繊維含有セメント製品は5.4容量％の繊維を含
んでいた。 このセメント製品は下記の性質を有した。 曲げ強さ 128±8.2MPa 曲げ弾性率 48±1.8GPa 破壊エネルギー 9.17±0.84KJm^-2 衝撃エネルギー 25.5±3.8KJm^-2 実施例 ５ 実施例１の操作を繰返したが、この実施例のセ
メント組成物は下記の組成であつた。 100部：普通ポルトランドセメント
（Snowcrete：商標） ５部：ヒドロキシプロピルメチルセルロース 15部：水 使用した繊維マツトは、約１mmの孔寸法を有す
る織成スチールメツシユの複数のシートからなる
ものであり、そして養生はセメント組成物を常温
および3MPaの圧力で48時間プレスし、次いで
100％相対湿度で７日間養生させることにより実
施した。 この繊維補強セメント製品は３容量％の繊維を
含み、下記の性質を有した。 曲げ強さ 55.07±8.2MPa 曲げ弾性率 39.24±5.5GPa 破壊エネルギー 33.99±8.9KJm^-2 衝撃エネルギー 13.29±2.4KJm^-2 実施例 ６〜８ これらの実施例においては実施例４の操作を繰
返したが、セメント組成物のシートの数およびナ
イロン繊維マツトの数を変えた。 実施例 ６ セメント組成物の５枚のシートおよび４層のナ
イロン繊維ナツトを用いた。 セメント製品は8.8容量％の繊維を含み、下記
の性質を有した。 曲げ強さ 98.15±4MPa 曲げ弾性率 36.7±1GPa 破壊エネルギー 18.0±2KJm^-2 実施例 ７ セメント組成物の９枚のシートおよび８層のナ
イロン繊維マツトを用いた。 セメント製品は11.0容量％の繊維を含み、下記
の性質を有した。 曲げ強さ 63.45±4MPa 曲げ弾性率 31.1±0.2GPa 破壊エネルギー 37.9±1.5KJm^-2 衝撃エネルギー 91.7±32KJm^-2 実施例 ８ セメント組成物の12のシートおよび11層のナイ
ロン繊維ナツトを用いた。 セメント製品は15容量％の繊維を含み、下記の
性質を有した。 曲げ強さ 54.1±2.8MPa 曲げ弾性率 30GMa 破壊エネルギー 44.3±12KJm^-2 衝撃エネルギー 12.12±17KJm^-2 実施例 ９および10 実施例１の操作を繰返したが、これらの実施例
ではガラス繊維マツトの代りに1000デニールの繊
維の織成ポリアミドマツト（E.I.デユ・ポン社
Kevlar：商標）を用い；そして実施例９ではセ
メント組成物の13枚のシートおよび12層の繊維マ
ツトを用い、繊維をセメント製品中に９容量％の
割合で存在させ；そして実施例10ではセメント組
成物の３枚のシートおよび２層の繊維マツトを用
い、繊維をセメント製品中に4.2容量％の割合で
存在させた。 セメント製品の性質は下記の通りであつた。

【表】 ルギー

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 繊維性材料を水硬性セメントおよび水からな
   る水性セメント組成物と混合することによる成形
   可能な、繊維含有セメント組成物の製造方法であ
   つて： 不水溶性の繊維材料の少なくとも１つのマツト
   を、成形可能なセメント組成物の付形物品の少な
   くとも１つの表面と接触させること；および 該セメント組成物が、少なくとも１種の水硬性
   セメントと、その組成物中の水硬性セメントの25
   重量％以下の割合の水と、その組成物中の水硬性
   セメントの少なくとも１重量％の割合の少なくと
   も１種の水溶性または水分散性の高分子物質と、
   の均質混合物からなること； を特徴とする上記成形可能な、繊維含有セメント
   組成物の製造方法。 ２ 成形可能なセメント組成物の付形物品がシー
   トの形態であることを特徴とする特許請求の範囲
   第１項に記載の方法。 ３ セメント組成物がその組成物中の水硬性セメ
   ントの少なくとも５重量％の水を含むことを特徴
   とする特許請求の範囲第１または２項に記載の方
   法。 ４ セメント組成物がその組成物中の水硬性セメ
   ントの20重量％以下の水を含むことを特徴とする
   特許請求の範囲第１〜３項のいずれかに記載の方
   法。 ５ セメント組成物がその組成物中の水硬性セメ
   ントの８〜15重量％の水溶性または水分散性の高
   分子物質を含むことを特徴とする特許請求の範囲
   第１〜４項のいずれかに記載の方法。 ６ 水溶性または水分散性の高分子物質がヒドロ
   キシプロピルメチルセルロースからなることを特
   徴とする特許請求の範囲第１〜５項のいずれかに
   記載の方法。 ７ 水溶性または水分散性の高分子物質が、部分
   加水分解されたポリ酢酸ビニルからなることを特
   徴とする特許請求の範囲第１〜５項のいずれかに
   記載の方法。 ８ 水硬性セメントがけい酸カルシウムセメント
   およびアルミン酸カルシウムセメントから選択さ
   れることを特徴とする特許請求の範囲第１〜７項
   のいずれかに記載の方法。 ９ 繊維性材料のマツトを、成形可能なセメント
   組成物の付形物品の少なくとも１つの表面中へ圧
   入することを特徴とする特許請求の範囲第１〜８
   項のいずれかに記載の方法。 １０ 繊維性材料の１つまたはそれ以上のマツト
   を、成形可能なセメント組成物の２枚のシートの
   間でプレスすることを特徴とする特許請求の範囲
   第１〜９項のいずれかに記載の方法。 １１ 成形可能なセメント組成物の２枚より多く
   のシートを用い、そして繊維性材料の１またはそ
   れ以上のマツトを、成形可能なセメント組成物の
   シートの各隣接対の間でプレスすることを特徴と
   する特許請求の範囲第１〜１０項のいずれかに記
   載の方法。 １２ 成形可能なセメント組成物の付形物品と、
   繊維性材料のマツトと、の間の接触を油圧プレス
   機で実施することを特徴とする特許請求の範囲第
   １〜１１項のいずれかに記載の方法。 １３ 成形可能なセメント組成物の１枚またはそ
   れ以上のシートと繊維性材料の１またはそれ以上
   のマツトとを一対の回転ロールの間のニツプを通
   過させることを特徴とする特許請求の範囲第１〜
   １１項のいずれかに記載の方法。 １４ 繊維性材料のマツトは織られたマツトであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１〜１３項
   のいずれかに記載の方法。 １５ 繊維性材料がガラス繊維、スチール繊維お
   よびピリアミド繊維から選択されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１〜１４項のいずれかに記
   載の方法。 １６ 繊維性材料のマツトは、該セメント組成物
   の養生によつて作られるセメント製品中に、繊維
   含有セメント製品の容積の0.5〜20容量％のマツ
   トが存在するような割合で使用されることを特徴
   とする特許請求の範囲第１〜１５項のいずれかに
   記載の方法。 １７ セメント組成物が少なくとも１種の粒状物
   質を含むこと；そしてその組成物中の水硬性セメ
   ントおよび粒状物質の合計重量の25重量％以下の
   水、およびその組成物中の水硬性セメントおよび
   粒状物質の合計重量の少なくとも１重量％の水溶
   性または水分散性の高分子物質が、その組成物中
   に存在すること；を特徴とする特許請求の範囲第
   １〜１６項のいずれかに記載の方法。 １８ 成形可能な、繊維含有セメント組成物の付
   形物品であつて： 該セメント組成物が、少なくとも１種の水硬性
   セメント、その組成物中の水硬性セメントの25重
   量％以下の割合の水、およびその組成物中の水硬
   性セメントの少なくとも１重量％の割合の少なく
   とも１種の水溶性または水分散性の高分子物質の
   均質混合物であること；および 該付形物品が不水溶性の繊維性材料の少なくと
   も１つのマツトを含むこと； を特徴とする上記成形可能な、繊維含有セメント
   組成物の付形物品。 １９ 成形可能なセメント組成物の付形物品がシ
   ートの形態であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１８項に記載の付形物品。 ２０ セメント組成物がその組成物中の水硬性セ
   メントの少なくとも５重量％の水を含むことを特
   徴とする特許請求の範囲第１８または２０項に記
   載の付形物品。 ２１ セメント組成物がその組成物中の水硬性セ
   メントの20重量％以下の水を含むことを特徴とす
   る特許請求の範囲第１８〜２０項のいずれかに記
   載の付形物品。 ２２ セメント組成物がその組成物中の水硬性セ
   メントの３〜15重量％の水溶性または水分散性の
   高分子物質を含むことを特徴とする特許請求の範
   囲第１８〜２１項のいずれかに記載の付形物品。 ２３ 水溶性または水分散性の高分子物質がヒド
   ロキシプロピルメチルセルロースからなることを
   特徴とする特許請求の範囲第１８〜２２項のいず
   れかに記載の付形物品。 ２４ 水溶性または水分散性の高分子物質が、部
   分加水分解されたポリ酢酸ビニルからなることを
   特徴とする特許請求の範囲第１８〜２３項のいず
   れかに記載の付形物品。 ２５ 水硬性セメントがけい酸カルシルムセメン
   トおよびアルミン酸カルシウムセメントから選択
   されることを特徴とする特許請求の範囲第１８〜
   ２４項のいずれかに記載の付形物品。 ２６ 繊維性材料のマツトを、成形可能なセメン
   ト組成物の付形物品の少なくとも１つの表面に埋
   設されていることを特徴とする特許請求の範囲第
   １８〜２７項のいずれかに記載の付形物品。 ２７ 繊維性材料の１つまたはそれ以上のマツト
   が、成形可能なセメント組成物の２枚のシートの
   間でサンドイツチ状となつていることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１８〜２６項のいずれかに記
   載の付形物品。 ２８ 付形物品が成形可能なセメント組成物の２
   枚より多くのマツトを含むこと；および繊維性材
   料の１またはそれ以上のマツトが成形可能なセメ
   ント組成物のシートの各隣接対の間でサンドイツ
   チ状となつていること；を特徴とする特許請求の
   範囲第１８〜２７項のいずれかに記載の付形物
   品。 ２９ 繊維性材料のマツトは織られたマツトであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１８〜２８
   項のいずれかに記載の付形物品。 ３０ 繊維性材料がガラス繊維、スチール繊維お
   よびポリアミド繊維から選択されることを特徴と
   する特許請求の範囲第１８〜２９項のいずれかに
   記載の付形物品。 ３１ 繊維性材料のマツトは、該セメント組成物
   の養生によつて作られるセメント製品中に、繊維
   含有セメント製品の容積の0.5〜20容量％のマツ
   トが存在するような割合で使用することを特徴と
   する特許請求の範囲第１８〜３０項のいずれかに
   記載の付形物品。 ３２ セメント組成物が少なくとも１種の粒状物
   質を含むこと；そしてその組成物中の水硬性セメ
   ントおよび粒状物質の合計重量の25重量％以下の
   水、およびその組成物中の水硬性セメントおよび
   粒状物質の合計重量の少なくとも１重量％の水溶
   性または水分散性の高分子物質が、その組成物中
   に存在すること；を特徴とする特許請求の範囲第
   １８〜３１項のいずれかに記載の付形物品。 ３３ 特許請求の範囲第１８〜３２項のいずれか
   に記載の、不水溶性繊維性材料のマツトを含むセ
   メント組成物の付形物品の養生により製造された
   ことを特徴とする繊維含有セメント製品。