JPH0543297A - 押出成型用無機質組成物 - Google Patents

押出成型用無機質組成物

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JPH0543297A
JPH0543297A JP20076091A JP20076091A JPH0543297A JP H0543297 A JPH0543297 A JP H0543297A JP 20076091 A JP20076091 A JP 20076091A JP 20076091 A JP20076091 A JP 20076091A JP H0543297 A JPH0543297 A JP H0543297A
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pts
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JP20076091A
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Hajime Kimura
元 木村
Manabu Miyazaki
学 宮崎
Mitsunobu Otani
光伸 大谷
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Toray Industries Inc
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    • 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
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
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Abstract

(57)【要約】 【目的】流動性、押出性と保型性とのバランスをとりつ
つ成型することができるばかりか、強度、特に曲げ強度
や、耐衝撃性、耐火性等の物性に優れた繊維補強無機質
体を得ることができる押出成型用無機質組成物を提供す
る 【構成】セメントと珪酸質とを含む水硬性無機質物質
と、その水硬性無機質物質100重量部に対して、1〜
30重量部の針状タルク、1〜30重量部の針状ワラス
トナイト、0.5〜2重量部の木材パルプ、および、
0.5〜3重量部の保水剤とを含む押出成型用無機質組
成物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、壁材、屋根材、床材
等の建築用資材として、また、パイプ、パネル、トラフ
等の土木用資材などとして好適な繊維補強無機質体、特
に、中空の無機質成型体を押出成型するのに適した無機
質組成物に関する。
【0002】
【従来の技術】水硬性無機質物質と補強繊維とを含む無
機質組成物を押出成型し、得られた成型体を養生して繊
維補強無機質体を得ることは、よく知られている。この
ような方法において、特に、中空の成型体を得る場合、
組成物は、十分な流動性、押出性を有し、しかも、成型
体に十分な保型性を与えることができるものであること
が必要である。すなわち、組成物には、流動性、押出性
と、保型性という、相反する特性が要求される。しかし
ながら、流動性を向上させようとすると保型性が低下
し、また、保型性を向上させようとすると押出圧が上昇
して押出性が悪くなるなど、双方の性質を同時にバラン
スよく満足させることは、なかなか難しいことである。
【0003】さて、上述したような特性が要求される組
成物として、特開昭62−41783号公報は、10〜
70重量%の水硬性無機質物質と、5〜20重量%の球
状シリカヒューム微粒子と、1〜10重量%のタルク
と、1〜7重量%のセリサイトと、10〜20重量%の
軽量骨材と、5〜25重量%のアスベストとを含む組成
物を提案している。この組成物は、上記の組成を有する
ことにより、成形助剤、たとえば保水剤が不要であると
しているが、押出時に水と無機質物質とが分離しやす
く、押出圧が上昇する傾向がある。また、分離に伴い、
成型体に亀裂を生じやすく、その場合、得られる無機質
体は、強度、特に曲げ強度や、耐衝撃性が低いものとな
る。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、従
来の組成物の上述した問題点を解決し、流動性、押出性
と保型性とのバランスをとりつつ成型を行うことができ
るばかりか、強度、特に曲げ強度や、耐衝撃性、耐火性
等の物性に優れた繊維補強無機質体を得ることができる
押出成型用無機質組成物を提供するにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明は、水硬性無機質物質と、その水硬性無機
質物質100重量部に対して、1〜30重量部の針状タ
ルク、0.5〜5重量部のパルプもしくは合成繊維の短
繊維、および、0.5〜3重量部の保水剤とを含むこと
を特徴とする押出成型用無機質組成物を提供する。組成
物は、好ましくは、水硬性無機質物質100重量部に対
して1〜30重量部の針状ワラストナイトをさらに含
む。
【0006】この発明をさらに詳細に説明するに、水硬
性無機質物質は、得られる無機質体の母材となるもの
で、水和反応硬化成分として、セメントと珪酸質(Si
2 )とを含むものである。セメントとしては、ポルト
ランドセメント、アルミナセメント、高炉セメント等を
使用することができる。また、珪酸質としては、通常、
珪砂等の結晶性シリカを使用する。両者の割合は、重量
比で、セメント1に対して珪酸質0.3〜1程度でよ
い。
【0007】また、針状タルクは、押出成型時における
組成物の流動性をほどよく向上させるとともに、得られ
る無機質体の、特に曲げ強度や耐衝撃性を向上させる作
用をもつ。また、得られる無機質体中に取り込まれた水
分が高温下において爆発的に飛散する、いわゆる爆裂を
防止し、無機質体の耐火性を向上させる。
【0008】ここで、針状タルクは、Mg3 Si4 10
(OH)2 を主成分とするもので、直径が0.05〜1
00μm、アスペクト比が3〜80の針状結晶を多く含
むものとして定義され、JIS K5101に規定され
る方法によるかさ比容が0.3〜1.5cc/g 、JIS
K0069に規定される方法による、300メッシュ
のふるい残分が20〜50重量%の範囲にあることで特
徴づけられる。よく知られているように、一般にタルク
といえば、かさ比容が1.7〜9cc/g 、ふるい残分が
20重量%以下である板状や葉片状のものをいうが、針
状タルクは、上述したようにこれらのタルクとは全く異
なるものである。
【0009】上述した針状タルクは、水硬性無機質物質
100重量部に対して、1〜30重量部含まれるように
する。1重量部未満では、流動性や耐火性の向上効果が
小さく、また、30重量部を超えると、水硬性無機質物
質間の結合力が弱くなって曲げ強度や耐衝撃性が低下す
るようになる。好ましい範囲は、3〜20重量部であ
る。
【0010】一方、パルプや合成繊維の短繊維は、成型
体の保型性や、無機質体の耐火性を向上させる。パルプ
としては、針葉樹パルプ、広葉樹パルプ等の木材パルプ
を使用することができる。パルプとしては、また、ポリ
エチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィンや、芳香
族ポリアミドや、アクリル等の合成パルプを使用するこ
とができる。合成繊維の短繊維としては、ポリエチレン
繊維、ポリプロピレン繊維等のポリオレフィン繊維や、
芳香族ポリアミド繊維や、アクリル繊維等からなる、平
均繊維長が1〜6mm程度の短繊維を使用することができ
る。保型性や耐火性をより向上させるためには、細く、
かつ、フィブリル化しているものがよく、パルプが好ま
しい。また、木材パルプは、成型体の安定した養生が行
えるので好ましい。木材パルプを使用する場合、その量
は、組成物中における分散性等を考慮すると、水硬性無
機質物質100重量部に対して0.5〜2重量部の範囲
とするのがよい。
【0011】パルプや合成繊維の短繊維は、水硬性物質
100重量部に対して0.5〜5重量部の範囲とする。
0.5重量部未満では、保型性の向上効果が小さく、ま
た、高温下で無機質体の爆裂を招くことがある。一方、
5重量部を超えると、分散性が悪くなり、得られる無機
質体の曲げ強度や耐衝撃性が低下するようになる。
【0012】一方、保水剤は、押出成型時に、水硬性無
機質物質と水との結合力が弱くなって両者が分離するの
を防止するものである。量は、水硬性無機質物質100
重量部に対して0.5〜3重量部の範囲がよい。0.5
重量部未満では、押出圧が急激に上昇することがあり、
また、水硬性無機質物質が脆くなって押出操作ができな
くなったりする。3重量部を超えると、保水剤による粘
性の上昇のために流動性が悪くなり、押出圧が上昇する
ようになる。
【0013】保水剤としては、でんぷん等の水溶性多糖
類や、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロー
ス、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキシエチルメ
チルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロー
ス、ヒドロキシプロピルエチルセルロース等の水溶性セ
ルロース誘導体を使用することができる。セルロース誘
導体のなかでも、特に、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、ヒドロキシプロピルエチルメチルセルロースが好ま
しい。また、でんぷんと水溶性セルロース誘導体とを併
用することも、好ましい。
【0014】さて、組成物は、上述したように、水硬性
無機質物質、針状タルク、パルプもしくは合成繊維の短
繊維および保水剤を特定の範囲で含むことを必須とする
が、これら以外に、たとえば、水硬性無機質物質に、フ
ライアッシュ、白土、シリカヒューム、珪藻土等の非晶
質シリカ(ポゾラン活性シリカ)を加えることもでき
る。これらを併用すると、得られる無機質体の曲げ強度
が向上するようになる。ただ、シリカヒュームを使用す
るときは、シリカヒュームは爆裂を引き起こしやすく、
無機質体の耐火性が低下するようになるので、水硬性無
機質物質100重量部に対して5重量部以下に抑えるの
が好ましい。
【0015】また、針状タルクに加えて、針状ワラスト
ナイト、セピオライト、チタン酸カリウムウイスカ、炭
化ケイ素ウイスカ等、特に、曲げ強度、耐衝撃性、耐火
性の向上作用の大きい針状ワラストナイトを使用するこ
とができる。量は、水硬性無機質物質100重量部に対
して1〜30重量部の範囲がよい。同様に、平均繊維長
が1〜6mmの、耐アルカリガラス繊維、ロックウール、
スチール繊維、アルミナ繊維等の無機質短繊維を加える
ことができる。
【0016】また、より軽量な無機質体を得るために、
パーライト、シラスバルーン、ガラスバルーン等の軽量
骨材を加えてもよい。
【0017】この発明の組成物を使用した無機質体の製
造は、周知の方法によることができる。たとえば、組成
物をアイリッヒミキサー等で混合し、水硬性無機質物質
100重量部に対して20〜30重量部ほどの水を加え
てさらに混合した後、押出機を使用して押出成型し、得
られた成型体を養生して無機質体とする。無機質体の形
状は、押出機のダイスを変えることで、中実、中空等、
また、板状、柱状等、任意に変えることができる。ま
た、養生の方法には、自然養生、50〜100℃の温度
下でのスチーム養生、140〜200℃温度下でのオー
トクレーブ養生等がある。これらを組み合わせてもよ
い。
【0018】
【実施例1】65重量部のポルトランドセメントと、3
5重量部の珪砂とからなる水硬性無機質物質に、その1
00重量部に対して、20重量部の針状タルク(かさ比
容:0.57cc/g 、300メッシュのふるい残分:3
4重量%)、1.25重量部の木材パルプ(平均長:2
mm)、および、1.6重量部のヒドロキシプロピルメチ
ルセルロースを加え、アイリッヒミキサーでよく混合し
た。
【0019】次に、上記混合物に水硬性無機質物質10
0重量部に対して23重量部の水を加え、ニーダーを用
いて混練した。これを、二軸スクリューを備えた押出機
を使用して15mm角に押し出し、成型体を得た。このと
き、ダイス直前で測定した押出圧は、12kg/cm2 であ
った。
【0020】得られた成型体を50cm長に切断し、スパ
ン長24cmのエッジ上に静置し、中央部の撓みを測定し
たところ、3mmであった。また、成型体を20cm長に切
断して一昼夜自然養生した後、70℃で4時間スチーム
養生し、さらに、オートクレーブに投入して180℃で
9時間養生し、無機質体を得た。
【0021】得られた無機質体の曲げ強度(スパン長:
10cm)は、350kg/cm2 であった。また、シャルピ
ー衝撃値は、1.65kg・cm/cm2 であった。さらに、
無機質体を、70℃/分の速度で700℃まで昇温し、
その温度に10分間保持した後に炉冷したが、爆裂する
ことはなかった。
【0022】
【実施例2】水硬性無機質物質100重量部に対して
7.5重量部の針状ワラストナイトをさらに加えたほか
は実施例1と同一組成の組成物を使用し、実施例1と同
様に押出成型した。押出圧力は16kg/cm2 で、成型体
の撓みは1mmであった。また、得られた無機質体の曲げ
強度は380kg/cm2 、シャルピー衝撃値は1.8kg・
cm/cm2 であった。さらに、電気炉による耐火テストで
も、爆裂はなく、ひび割れもほとんど認められなかっ
た。
【0023】
【実施例3】ヒドロキシプロピルメチルセルロースを1
重量部に減らし、0.6重量部のでんぷんを加えたほか
は実施例1と同一組成の組成物について、実施例1と同
様に押出成型した。押出圧力は10kg/cm2 、成型体の
撓みは2mmであった。また、得られた無機質体の曲げ強
度は360kg/cm2 、シャルピー衝撃値は1.7kg・cm
/cm2 であった。さらに、耐火テストにおいても、爆裂
は生じなかった。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】水硬性無機質物質と、その水硬性無機質物
    質100重量部に対して、1〜30重量部の針状タル
    ク、0.5〜5重量部のパルプもしくは合成繊維の短繊
    維、および、0.5〜3重量部の保水剤とを含むことを
    特徴とする押出成型用無機質組成物。
  2. 【請求項2】水硬性無機質物質と、その水硬性無機質物
    質100重量部に対して、1〜30重量部の針状タル
    ク、1〜30重量部の針状ワラストナイト、0.5〜2
    重量部の木材パルプ、および、0.5〜3重量部の保水
    剤とを含むことを特徴とする押出成型用無機質組成物。
JP20076091A 1991-08-09 1991-08-09 押出成型用無機質組成物 Pending JPH0543297A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003089561A (ja) * 2001-09-14 2003-03-28 Taiheiyo Cement Corp 耐爆裂性高強度セメント質硬化体の製造方法
JP2003112958A (ja) * 2001-10-09 2003-04-18 Taiheiyo Cement Corp 耐爆裂性高強度セメント質硬化体の製造方法
WO2018003612A1 (ja) * 2016-06-30 2018-01-04 株式会社クラレ 繊維補強炭酸化セメント成形物およびその製造方法

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