JPH05309628A - 水硬性物質の押出成形物の製造方法 - Google Patents

水硬性物質の押出成形物の製造方法

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JPH05309628A
JPH05309628A JP11444092A JP11444092A JPH05309628A JP H05309628 A JPH05309628 A JP H05309628A JP 11444092 A JP11444092 A JP 11444092A JP 11444092 A JP11444092 A JP 11444092A JP H05309628 A JPH05309628 A JP H05309628A
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hydraulic
conjugated diene
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extrusion
sulfonate
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JP11444092A
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Takashi Takada
貴 高田
Yuzuru Honda
本田  譲
Mitsunobu Otani
光伸 大谷
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Toray Industries Inc
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Toray Industries Inc
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00129Extrudable mixtures

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 補強材を含有する水硬性物質を、低い押出圧
力で安定的に押出成形して、高強度、高靭性、耐爆裂性
に優れた押出成形物を製造する。 【構成】 水硬性物質に水溶性のセルロース誘導体と共
役ジエン系重合体のスルホン酸塩とを添加する。共役ジ
エン系重合体にイソプレン系重合体を用いれば、なお効
果的である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、補強材を含有する水硬
性物質を押出成形して建築用の壁材、屋根材、床材な
ど、あるいは土木用のパイプ、パネル、トラフなどを製
造する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、セメントや石膏などの水硬性無機
物の補強材には、アスベストが広く用いられていた。し
かし、最近、アスベスト公害が問題になり、これに代わ
る、例えば、ガラス繊維、炭素繊維、ロックウールなど
の無機繊維;ポリアクリロニトリル系、ポリオレフィン
系、ポリビニルアルコール系などの有機合成繊維;有機
天然繊維;雲母、滑石、緑泥石、炭酸カルシウム、カオ
リン、クレー、ウォラストナイトの粉末など各種の補強
材が実用に向けて検討されるようになった。しかし、こ
れらの補強材の問題点は、いずれもアスベストに較べて
径が大きく、保水能力や親水性が小さいので、これらの
補強材を含有する水硬性物質を円滑に低圧力で押出成形
することは困難であった。メチルセルロースなどの押出
助材を多量に添加すれば、ある程度この問題を解決でき
る。しかし、押出助材を多量に添加すれば、押出成形物
の製造工程における水硬性や、成形品の性能などに好ま
しくない結果を与える。この問題を解決するために、特
開平2−289456号公報には、セルロース系の増粘
剤とナフタレンスルホン酸塩高縮合物などの高性能減水
剤とを使用する無石綿無機質硬化体の押出成形方法が、
特開平3−215335号公報には、増粘剤と界面活性
剤とを使用する無石綿押出成形品の製造方法が記載され
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前記の押出成
形方法では、まだ、補強材を含有する水硬性物質を低い
押出圧力で安定して成形できるに至っていない。本発明
は、低い押出圧力で安定的に、高強度、高靭性、とく
に、耐爆裂性に優れた前記押出成形物の製造方法の提供
を目的に研究の結果完成されたのである。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
め、本発明は、補強材を含有する水硬性物質の押出成形
物の製造方法において、前記水硬性物質に水溶性のセル
ロース誘導体と共役ジエン系重合体のスルホン酸塩とを
添加することを特徴とする水硬性物質の押出成形物の製
造方法を提供する。このなかでも、前記の共役ジエン系
重合体がイソプレン系重合体であることを特徴とする水
硬性物質の押出成形物の製造方法は、とくに有用であ
る。
【0005】
【実施態様例と作用】以下、本発明の水硬性物質の押出
成形物の製造方法について具体的に説明する。以下の説
明において、成分量についての部は重量部を意味する。
【0006】まず、本発明の対象となる補強材を含有す
る水硬性物質について説明する。本発明において、補強
材を含有する水硬性物質とは、水硬性無機物の石灰質原
料とケイ酸質原料とを主原料とし、これにアスベストに
代る補強材や、混和剤などを加えたものである。石灰質
原料としては、例えば、ポルトランドセメント、アルミ
ナセメントなどの単味セメント;高炉セメントなどの混
合セメント;膨脹セメントなどの特殊セメントを用いる
ことができる。一方、ケイ酸質原料としては、例えば、
けい砂、けい石粉などの結晶性シリカ;およびフライア
ッシュ、シリカヒューム、高炉スラグ、けいそう土など
の非晶性シリカが用いられる。石灰質とケイ酸質との割
合にとくに限定はないが、通常、後者1部に対し、前者
を約0.5〜約1.2部の範囲で使用されることが多
い。
【0007】補強材は、アスベストに代る、例えば、ガ
ラス繊維、炭素繊維、ロックウールなどの無機繊維;ポ
リアクリロニトリル系、ポリオレフィン系、ポリビニル
アルコール系などの有機合成繊維;麻やパルプなどの有
機天然繊維;ウォラストナイト、チタン酸カリウム、エ
デナイトなどの繊維状粉末があげられる。中でもウォラ
ストナイトを添加した水硬性物質に本発明を利用すると
よい。その場合、ウォラストナイトは、石灰質原料やケ
イ酸質原料100部に対して1〜30部程度、目的によ
っては、5〜20部加えている。
【0008】この他、押出成形時の流動性を向上するた
めに混和する滑石(タルク)、雲母(マイカ)、緑泥石
などの滑材;成形時の保水性を向上させるために混和す
るセピオライト、ベントナイト、ゼオライト、または高
吸水性樹脂など;成形物を軽量化するために混和するパ
ーライト、シラスバルーン、ガラスバルーン、合成樹脂
の発泡ビーズなどを配合してもよい。
【0009】次に、本発明の水硬性物質の押出成形物の
製造方法において、前記の水硬性物質に添加するセルロ
ース誘導体、および共役ジエン系重合体のスルホン酸塩
について説明する。まず、セルロース誘導体は、押出成
形時に水硬性物質に保水性を付与し、各成分間の結合力
を増加する作用がある。セルロース誘導体としては、メ
チルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロ
キシプロピルメチルセルロース、およびヒドロキシプロ
ピルエチルメチルセルロースなどをあげることができ
る。これらのセルロース誘導体2種類以上を混合して使
用してもよい。水硬性無機物100部に対してこれらの
セルロース誘導体を0.3〜3部、好ましくは0.5〜
1.5部を添加する。添加量が少なすぎると十分な保水
性を付与できないが、多すぎると押出成形時の流動性を
低下し、成形物の耐爆裂性を低下させ好ましくない。
【0010】また、共役ジエン系重合体のスルホン酸塩
は、上記の粘性の大きなセルロース誘導体が、親水性に
乏しい前記の各種補強材やその他の混和材の間隙にまで
浸透するように、浸透剤として作用する。共役ジエン系
重合体のスルホン酸塩は、ブタジエン、イソプレン、ヘ
キサジエンなどを骨格とする共役ジエン系重合体にスル
ホン酸塩を導入したものである。これらの中でも、イソ
プレンを骨格とする共役ジエン系重合体は、前記の補強
材や混和材に対する吸着性が大きく、浸透剤としての効
果に優れている。スルホン酸塩としては、アルカリ金属
塩、アルカリ土類金属塩、アンモニウム塩、アミン塩な
どがあげられる。これらのうち、アルカリ金属塩、中で
もナトリウム塩が好ましい。共役ジエン系重合体は、他
の成分との共重合体であってもよい。共重合成分として
は、スチレン、アクリル酸およびその塩類、アクリロニ
トリル、塩化ビニルなどのビニル系化合物などがあげら
れる。この中では、カルボン酸またはその塩を共重合し
たものが、セメントなどの水硬性物質との接着性に優れ
ているので好ましい。上記の共役ジエン系重合体のスル
ホン酸塩(以下、浸透剤という)は、水硬性無機物10
0部に対して、浸透剤を0.05〜2部、好ましくは
0.1〜0.5部を添加する。添加量が少なすぎると、
補強材や混和材へのセルロース誘導体浸透促進効果があ
がらず、成形時の押出圧力を下げることができない。ま
た、補強材などの分散性を向上できないので、成形物の
力学特性や耐爆裂性を低下させる。多すぎても大きな浸
透促進効果は望めない。
【0011】さらに、本発明の水硬性物質の押出成形物
の製造方法を実施態様例をあげて説明する。本発明の水
硬性物質の押出成形物の製造方法は、既に説明した水溶
性のセルロース誘導体と共役ジエン系重合体のスルホン
酸塩とを成形前の水硬性物質に添加することにより実施
され、公知の押出成形手段に利用できる。
【0012】例えば、前記の石灰質原料および/または
ケイ酸質原料からなる水硬性無機物、アスベストに代る
補強材、水溶性のセルロース誘導体粉末およびその他の
混和材をアイリッヒミキサーなどで混合した水硬性物質
に、適量の水を加えて攪拌する。水硬性物質100部に
対して、通常、20〜30部の水を加える。共役ジエン
系重合体のスルホン酸塩は、所定量をこの水に溶解して
おき、水とともに加え混合するとよい。このようにして
配合した水硬性物質を真空押出機などで押出成形し、得
られた成形体を養生して水和硬化させ、押出成形物にす
る。押出成形物の形状は、押出機のダイスを交換するこ
とによって、板状物、柱状物、筒状物など任意に変える
ことができる。養生方法は、成形物によって自然養生
法、蒸気養生法、またはオートクレーブ養生法などを単
独または組合わせて実施することができる。
【0013】
【実施例】つぎに、本発明を実施例と比較例とをあげて
説明する。
【0014】実施例1 ポルトランドセメント65部とけい石粉35部とからな
る水硬性無機物100部に対して、ウォラストナイト
8.0部、タルク10部、パルプ1.3部、繊維長さ6
mmのポリプロピレン繊維0.5部およびヒドロキシプ
ロピルメチルセルロース粉末(メトローズ(登録商標)
90SH30000:信越化学工業(株)製)1部を加
え、アイリッヒミキサーでよく混合した。次に、この混
合物にポリイソプレンスルホン酸ナトリウム(ダイナフ
ロー(登録商標)Z105:日本合成ゴム(株)製)
0.3部を溶解した水26.5部を加え、ニーダでよく
混練した。この混練物を真空押出機を用いて15mm角
の棒を押出成形した。成形時に押出機のダイス直前で測
定した押出圧力は、約12.5 kg/cm2 であった。さら
に、この押出成形体を一昼夜自然養生した後、70℃の
スチーム中で4時間の前養生をし、ついでオートクレー
ブに入れ、180℃のスチーム中で5.5時間、養生
し、押出成形物を製造した。この押出成形物のかさ比重
は1.8、気乾状態下で測定した曲げ強度(スパン長:
10cm)およびシャルピー衝撃値は、それぞれ320
kg/cm2 および2.4kg-cm/cm2 であった。また、この
押出成形物を70℃/分の割合で700℃まで昇温、1
0分間保持した後、室温まで徐冷し、その表面状態を観
察して、耐爆裂性を評価した。表面にひび割れが見られ
ず原形をとどめ、爆裂はまったく発生していなかった。
【0015】比較例1 ポリイソプレンスルホン酸ナトリウム0.3部を添加し
なかったほかは、実施例1と同様の成分比に配合した水
硬性物質を、実施例1と同様の方法で押出成形した。成
形時に押出機のダイス直前で測定した押出圧力は、約1
6.8 kg/cm 2 であった。得られた押出成形体を、実施
例1と同様の方法で養生し、押出成形物を製造した。こ
の押出成形物のかさ比重は1.79、気乾状態下で測定
した曲げ強度(スパン長:10cm)およびシャルピー
衝撃値は、それぞれ260kg /cm2 および1.98kg-c
m/cm2 であった。また、この押出成形物を実施例1と同
様の方法で加熱し、爆裂の有無を調べたところ、試験片
の一部が爆裂のために消失し、残存部分の表面にひび割
れが見られた。
【0016】
【発明の効果】アスベストに代って使用される各種の補
強材や、その他の親水性に乏しい混和材を含む水硬性物
質の押出成形に、本発明の水硬性物質の押出成形物の製
造方法を利用し、水溶性のセルロース誘導体と共役ジエ
ン系重合体のスルホン酸塩とを添加して押出成形とする
と、共役ジエン系重合体のスルホン酸塩が、前記の各種
補強材や混和材の間隙にまで粘性の大きなセルロース誘
導体が浸透するのを促進し、低い圧力で押出成形するこ
とができて経済的である。また、水溶性のセルロース誘
導体が少量でも効果的に水硬性物質に保水性を付与し、
各成分間の結合力を増加するので、補強材や混和材の配
合効果が高められ、高強度、高靭性、耐爆裂性に優れた
押出成形物を製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 14:02 Z 2102−4G 16:02 Z 2102−4G 16:06 A 2102−4G 24:38 A 2102−4G 24:26 Z 2102−4G 14:38) Z 2102−4G

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】補強材を含有する水硬性物質の押出成形物
    の製造方法において、前記水硬性物質に水溶性のセルロ
    ース誘導体と共役ジエン系重合体のスルホン酸塩とを添
    加することを特徴とする、水硬性物質の押出成形物の製
    造方法。
  2. 【請求項2】前記の共役ジエン系重合体がイソプレン系
    重合体であることを特徴とする、請求項1に記載の水硬
    性物質の押出成形物の製造方法。
JP11444092A 1992-05-07 1992-05-07 水硬性物質の押出成形物の製造方法 Pending JPH05309628A (ja)

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