JPH0585796A - Manufacture of fiber-reinforced inorganic material body - Google Patents

Manufacture of fiber-reinforced inorganic material body

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JPH0585796A
JPH0585796A JP3250993A JP25099391A JPH0585796A JP H0585796 A JPH0585796 A JP H0585796A JP 3250993 A JP3250993 A JP 3250993A JP 25099391 A JP25099391 A JP 25099391A JP H0585796 A JPH0585796 A JP H0585796A
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JP
Japan
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water
weight
fiber
parts
emulsion
Prior art date
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Application number
JP3250993A
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Japanese (ja)
Inventor
Takashi Takada
貴 高田
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To improve the strength by preparing an emulsion incorporating a water-insoluble vinyl monomer containing a water hardened material, a specific reinforcing fiber, water, a polymerization initiator and an emulsifier, forming it and then hardening and curing it. CONSTITUTION:The water hardened material including cement of 100 parts wt. and the water-insoluble vinyl monomers of 1-150 parts wt. of styrene, etc., including the reinforcing fibers of 1-20mm of an average length of acrylic fibers, etc., stuck with a surface active agent less than 13 in the HLB, of 0.4-40 parts wt., water of 20-500 parts wt., the polymerization initiator of 0.5-5wt.% and the emulsifier of 3-50wt.%, are mixed with a kneader, etc., to prepare the emulsion. Next a molded body formed and obtained with an extruder, etc., is hardened by leaving it in vacuum and later it is cured in steam, an then the fiber reinforced inorganic material body being superior to the strength and tenacity is obtained.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、壁材、屋根材、床材
等の建築用資材や、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を製造する方法
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for producing a fiber-reinforced inorganic material suitable as a building material such as a wall material, a roof material and a floor material, and a civil engineering material such as a pipe, a panel and a trough.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、セメントや石膏などの水硬性物質
の補強にはアスベストが広く使用されてきた。
2. Description of the Related Art Conventionally, asbestos has been widely used to reinforce hydraulic substances such as cement and gypsum.

【0003】しかし、アスベストは天然素材であるため
価格の変動が大きく、さらに近年アスベストの粉塵が健
康および衛生上有害であることが明白になってきたた
め、その使用が忌避ないし制限されようとしている。そ
こでアスベストに代わる繊維素材の開発が、我が国をは
じめ世界的規模で検討されている。
[0003] However, asbestos is a natural material and its price fluctuates greatly, and since it has become clear that asbestos dust is harmful to health and hygiene in recent years, its use is being repelled or restricted. Therefore, the development of a fiber material that replaces asbestos is being studied on a global scale including Japan.

【0004】これまでにアスベストを代替する繊維素材
として、例えばガラス繊維、ロックウール、炭素繊維、
スチール繊維、アラミド、オレフィン系繊維、ビニロン
およびアクリル系繊維など多くの繊維が提案されてき
た。これらの代替繊維の中で、価格が安く、耐アルカリ
性およびセメントなど水硬性物質との接着性に優れてい
るアクリル系繊維が注目され、サイディングボード、ス
レートおよび屋根材などの補強材に使用されはじめた。
[0004] As fiber materials that have replaced asbestos so far, for example, glass fiber, rock wool, carbon fiber,
Many fibers have been proposed, such as steel fibers, aramids, olefinic fibers, vinylon and acrylic fibers. Among these alternative fibers, acrylic fiber, which is inexpensive and has excellent alkali resistance and adhesiveness to hydraulic substances such as cement, has attracted attention and has begun to be used for reinforcing materials such as siding boards, slate and roofing materials. It was

【0005】ところで、特開平1−176258号公報
には、セメントと、合成繊維の短繊維と、水と、重合開
始剤および乳化剤を含む非水溶性ビニルモノマーとを含
有するエマルジョンを押出成形し、得られた成形体を硬
化、乾燥することによる無機質体の製造方法が記載され
ている。
By the way, in JP-A-1-176258, an emulsion containing cement, short fibers of synthetic fiber, water, and a water-insoluble vinyl monomer containing a polymerization initiator and an emulsifier is extrusion-molded, A method for producing an inorganic body by curing and drying the obtained molded body is described.

【0006】この方法によれば、エマルジョンは、セメ
ントと水とからなるスラリーが非水溶性ビニルモノマー
中でエマルジョンを形成するので流動性が高く、また、
チクソトロピー性に優れていて、形態保持性を害するこ
となく低圧での押出操作が可能になる。
According to this method, the emulsion has high fluidity because the slurry composed of cement and water forms the emulsion in the water-insoluble vinyl monomer, and
It has excellent thixotropy and enables extrusion at low pressure without impairing the shape retention.

【0007】しかしながら、上記セメントと水と非水溶
性ビニルモノマーとを含有するエマルジョンにおいて、
エマルジョンを崩壊することなく、合成繊維の短繊維を
均一に分散させるのが難しいという問題がある。
However, in an emulsion containing the above cement, water and a water-insoluble vinyl monomer,
There is a problem that it is difficult to uniformly disperse the synthetic short fibers without breaking the emulsion.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】この発明の目的は、従
来の方法の上述した問題点を解決することにあり、すな
わち、成形圧力を低くでき、しかもエマルジョンの安定
性および補強繊維の分散性が向上できるため高強度で靭
性にも優れた無機質体を得ることができる方法を提供す
ることを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional method, that is, the molding pressure can be lowered, and the stability of the emulsion and the dispersibility of the reinforcing fiber can be improved. It is an object of the present invention to provide a method capable of obtaining an inorganic material having high strength and excellent toughness because it can be improved.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】上述した目的を達成する
ために、この発明は、セメントを含む水硬性物質と、H
LBが13以下の界面活性剤を付着した補強繊維と、水
と、重合開始剤および乳化剤を含む非水溶性ビニルモノ
マーとを含有するエマルジョンを調製する工程と、この
エマルジョンを成形する工程と、得られた成形体を硬化
および養生する工程とを含む、繊維補強無機質体の製造
方法を提供する。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention provides a hydraulic material containing cement and H
A step of preparing an emulsion containing a reinforcing fiber to which a surfactant having an LB of 13 or less is attached, water, and a water-insoluble vinyl monomer containing a polymerization initiator and an emulsifier; and a step of molding the emulsion, And a step of curing and curing the formed body, the method for producing a fiber-reinforced inorganic body is provided.

【0010】本発明においては、まず、セメントを含む
水硬性物質と、HLBが13以下の界面活性剤を付着し
た補強繊維と、水と、重合開始剤および乳化剤を含む非
水溶性ビニルモノマーとを含有するエマルジョンを調製
する。
In the present invention, first, a hydraulic material containing cement, a reinforcing fiber to which a surfactant having an HLB of 13 or less is attached, water, and a water-insoluble vinyl monomer containing a polymerization initiator and an emulsifier. Prepare the containing emulsion.

【0011】セメントは無機質体の主原料となるもの
で、例えば、ポルトランドセメント、アルミナセメント
等の単味セメント、高炉セメント等の混合セメント、膨
脹セメント等の特殊セメントを用いることができる。こ
れらの中で、膨脹セメントの一種であって、ポルトラン
ドセメントの組成化合物である珪酸カルシウムに、アウ
イン、石膏および高炉スラグを配合した無収縮セメント
(秩父セメント(株)製“チチブハイアキュラス”な
ど)は、通常の蒸気養生でオートクレーブ養生と同等の
寸法安定性が得られるので好ましく用いられる。
Cement is a main raw material of the inorganic material, and for example, plain cement such as Portland cement and alumina cement, mixed cement such as blast furnace cement, and special cement such as expansion cement can be used. Among these, a non-shrinkable cement that is a kind of expanded cement and is composed of calcium silicate, which is a compositional compound of Portland cement, and hain, gypsum, and blast furnace slag (such as Chichibu High Aculus manufactured by Chichibu Cement Co., Ltd.) Is preferably used because ordinary steam curing gives dimensional stability equivalent to that of autoclave curing.

【0012】水硬性物質には、また、密度を低くして軽
量な無機質体を得るために、0.5〜50重量%の範囲
で、ポリスチレンビーズ、ポリ塩化ビニリデンビーズ、
パーライト、シラスバルーン、ガラスバルーン等の軽量
骨材を配合することもできる。また、成形性をより向上
させるために、木材パルプや、アクリル、芳香族ポリア
ミドのフィブリルや、ワラストナイトや、エデナイト
や、セピオライトや、マイカや、タルクや、ベントナイ
ト等の成形助剤を配合してもよい。
For the hydraulic material, polystyrene beads, polyvinylidene chloride beads, and polyvinylidene chloride beads are used in an amount of 0.5 to 50% by weight in order to reduce the density and obtain a lightweight inorganic material.
Light weight aggregates such as perlite, shirasu balloon, and glass balloon can also be blended. Further, in order to further improve the moldability, wood pulp, acrylic, fibrils of aromatic polyamide, wollastonite, edenite, sepiolite, mica, talc, bentonite and the like are added to the molding aid. May be.

【0013】一方、補強繊維は、補強材として作用し、
無機質体の力学的物性を向上させる。そのような補強繊
維としては、アルカリに耐え、しかも、高強度、高弾性
率であることが好ましく、例えば、炭素繊維、耐アルカ
リ性ガラス繊維、芳香族ポリエステル繊維、ポリエチレ
ン繊維、アラミド繊維、アクリル繊維、ビニロン繊維な
どが用いられる。これらの中で、アクリル繊維はセメン
トとの接着性に優れるので最も好ましく用いられる。具
体的には、アクリロニトリルの含有量が高く、かつ、重
合度の高いアクリル系ポリマーからなるものであるのが
好ましい。例えば、少なくとも90モル%のアクリロニ
トリルを含み、極限粘度が2.0〜5.0であるアクリ
ロニトリル系ポリマーを乾湿式紡糸して得られる、引張
強度が10g/デニール以上で、引張弾性率が180g
/デニール以上であるようなアクリル系繊維を切断して
得られる短繊維を好ましく使用することができる。
On the other hand, the reinforcing fiber acts as a reinforcing material,
Improves the mechanical properties of the inorganic material. As such reinforcing fibers, it is preferable that it has resistance to alkali, and also has high strength and high elastic modulus, for example, carbon fibers, alkali resistant glass fibers, aromatic polyester fibers, polyethylene fibers, aramid fibers, acrylic fibers, Vinylon fiber or the like is used. Among these, acrylic fiber is most preferably used because it has excellent adhesiveness with cement. Specifically, it is preferable that the acrylic polymer has a high acrylonitrile content and a high degree of polymerization. For example, a tensile strength of 10 g / denier or more and a tensile modulus of 180 g obtained by dry-wet spinning an acrylonitrile-based polymer containing at least 90 mol% acrylonitrile and having an intrinsic viscosity of 2.0 to 5.0.
/ Short fibers obtained by cutting acrylic fibers having a denier or more can be preferably used.

【0014】補強繊維は、細すぎると水硬性物質中にお
ける分散が不充分となり、また、太すぎるものは強度が
低くなる傾向があるので、0.1〜7.0デニール程度
であることが好ましい。平均長は、短すぎると補強効果
が不充分となり、長すぎると分散性が悪くなり、無機質
体の均質性が低下する傾向があるので、1〜20mmの範
囲とすることが好ましい。より好ましい範囲は、4〜1
0mmである。
If the reinforcing fiber is too thin, the dispersion in the hydraulic material tends to be insufficient, and if it is too thick, the strength tends to be low, so that it is preferably about 0.1 to 7.0 denier. .. If the average length is too short, the reinforcing effect is insufficient, and if it is too long, the dispersibility tends to deteriorate and the homogeneity of the inorganic material tends to deteriorate, so the average length is preferably in the range of 1 to 20 mm. More preferable range is 4 to 1
It is 0 mm.

【0015】ここで、上記補強繊維に付着させる界面活
性剤はHLB(Hydrophile Lipophi
le Balance)が13以下、好ましくは3〜1
0である。HLBとは、界面活性剤便覧(産業図書発
行)または新・界面活性剤入門(三洋化成工業(株)発
行)に記載してあるように界面活性剤の親水性を表わす
数値であって、本発明においては非イオン界面活性剤の
みならずアニオンやカチオン界面活性剤にも適用できる
デイビス(Davies)のHLBを用いる。このHL
Bが13より大きいと後で述べるように水硬性物質と、
水と、非水溶性ビニルモノマーとを含有するエマルジョ
ンの形成が不安定となったり、また補強繊維の分散性が
低下したりして補強繊維の補強効果が十分発現できず、
高強度で靭性の大きい無機質体が得られない。
Here, the surfactant attached to the reinforcing fiber is HLB (Hydrophile Lipophi).
le Balance) is 13 or less, preferably 3 to 1
It is 0. HLB is a numerical value that represents the hydrophilicity of a surfactant as described in the Handbook of Surfactants (published by Sangyo Tosho) or the Introduction to New Surfactants (issued by Sanyo Kasei Co., Ltd.). In the present invention, Davis HLB that can be applied not only to nonionic surfactants but also to anionic and cationic surfactants is used. This HL
A hydraulic substance as described later when B is greater than 13,
The formation of an emulsion containing water and a water-insoluble vinyl monomer becomes unstable, and the dispersibility of the reinforcing fiber is reduced, so that the reinforcing effect of the reinforcing fiber cannot be sufficiently expressed,
An inorganic material having high strength and high toughness cannot be obtained.

【0016】HLBが13以下の界面活性剤として、例
えば、鉱物油などの炭化水素、オレイン酸などの脂肪酸
とそのエステル、ソルビタンモノステアレートやソルビ
タンモノステアレートエチレンオキサイド付加物(エチ
レンオキサイド4モル)などの多価アルコールエステル
とそのエチレンオキサイド付加物、ポリエチレングリコ
ール(分子量400)モノオレエートなどのポリエチレ
ングリコールエステル、ラウリルアルコールエチレンオ
キサイド付加物(エチレンオキサイド5モル)などの高
級アルコールエチレンオキサイド付加物およびノニルフ
ェノールエチレンオキサイド付加物(エチレンオキサイ
ド6モル)などのアルキルフェノールエチレンオキサイ
ド付加物などの非イオン界面活性剤が用いられるが、単
独ではHLBが13より大きい非イオン、アニオン、カ
チオン性および両性界面活性剤とHLBが13以下の非
イオン界面活性剤とを複数混合して全体としてHLBが
13以下になるようにしても構わない。これらの中で、
アニオン界面活性剤はセメントとの接着性に優れるので
好ましく用いられる。
As a surfactant having an HLB of 13 or less, for example, hydrocarbons such as mineral oil, fatty acids such as oleic acid and esters thereof, sorbitan monostearate and sorbitan monostearate ethylene oxide adduct (ethylene oxide 4 mol). Such as polyhydric alcohol ester and its ethylene oxide adduct, polyethylene glycol (molecular weight 400) monooleate and other polyethylene glycol ester, lauryl alcohol ethylene oxide adduct (ethylene oxide 5 mol) and other higher alcohol ethylene oxide adduct, and nonylphenol ethylene oxide Nonionic surfactants such as alkylphenol ethylene oxide adducts such as adducts (6 moles of ethylene oxide) are used, but HLB is 1 by itself. Greater than nonionic, anionic, HLB and cationic and amphoteric surfactants and HLB of 13 or less non-ionic surfactant as a whole a plurality mixed may be set to be 13 or less. Among these,
Anionic surfactants are preferably used because they have excellent adhesiveness to cement.

【0017】なお、界面活性剤の付着量は、HLBの大
きさにもよるが、補強繊維に対し0.01〜1重量%で
あることが好ましく、さらには0.02〜0.5重量%
が望ましい。この範囲をはずれるとエマルジョンを崩壊
したり、補強繊維の分散性を低下させる傾向がある。
Although the amount of the surface active agent deposited depends on the size of the HLB, it is preferably 0.01 to 1% by weight, more preferably 0.02 to 0.5% by weight, based on the reinforcing fiber.
Is desirable. If it is out of this range, the emulsion tends to be disintegrated and the dispersibility of the reinforcing fiber tends to be lowered.

【0018】界面活性剤の付着方法としては、特に限定
されるものではないが、例えば浸漬法、スプレー法およ
びキスロール法などが用いられる。また、界面活性剤の
付着状態としては、補強繊維の表面に均一に被覆されて
いても、あるいは部分的に付着されていてもかまわな
い。
The method of depositing the surfactant is not particularly limited, but for example, a dipping method, a spray method, a kiss roll method and the like are used. Further, the surface active agent may be evenly coated or partially adhered to the surface of the reinforcing fiber.

【0019】一方、本発明においては、重合開始剤およ
び乳化剤を含む非水溶性ビニルモノマーを調製する。
On the other hand, in the present invention, a water-insoluble vinyl monomer containing a polymerization initiator and an emulsifier is prepared.

【0020】非水溶性ビニルモノマーとしては、スチレ
ン、αメチルスチレン、アクリル酸エステル、メタクリ
ル酸エステル、アクリロニトリル、ジビニルベンゼン、
アルキレングリコールのアクリル酸エステル、アルキレ
ングリコールのメタクリル酸エステル、多価アルコール
のアクリル酸エステル、多価アルコールのメタクリル酸
エステル等を用いることができ、これらを単独であるい
は2種以上を用いることができる。これらは、常温下で
液体である。なかでも安価なスチレンが好ましい。
As the water-insoluble vinyl monomer, styrene, α-methylstyrene, acrylic acid ester, methacrylic acid ester, acrylonitrile, divinylbenzene,
Acrylic acid ester of alkylene glycol, methacrylic acid ester of alkylene glycol, acrylic acid ester of polyhydric alcohol, methacrylic acid ester of polyhydric alcohol and the like can be used, and these can be used alone or in combination of two or more kinds. These are liquids at room temperature. Of these, inexpensive styrene is preferable.

【0021】また、重合開始剤としては、ラジカル発生
剤や、レドックス触媒、たとえば、ベンゾイルパーオキ
サイド、t−ブチルパーオキシベンゾエートを用いるこ
とができる。配合量は、0.5〜5重量%の範囲が好ま
しい。
As the polymerization initiator, a radical generator or a redox catalyst such as benzoyl peroxide or t-butyl peroxybenzoate can be used. The blending amount is preferably in the range of 0.5 to 5% by weight.

【0022】さらに、乳化剤としては、特に限定される
ものではないが、HLBが3〜6である非イオン界面活
性剤、たとえば、ソルビタンセスキオレエート、グリセ
ロールモノステアレート、ソルビタンモノオレエート、
ジエチレングリコールモノステアレート、ソルビタンモ
ノステアレート、ジグリセロールモノオレエートや、ア
ルキレングリコールの無水マレイン酸付加物等の少なく
とも1種を好ましく使用することができる。中でも、ソ
ルビタンモノオレエートやジグリセロールモノオレエー
トが好ましい。配合量は、少なすぎるとエマルジョンの
安定性が低くなる傾向があり、また、多すぎるとビニル
モノマーの重合時の収縮が大きくなる傾向があるので、
3〜50重量%の範囲にするのが好ましい。
Furthermore, the emulsifier is not particularly limited, but a nonionic surfactant having an HLB of 3 to 6, such as sorbitan sesquioleate, glycerol monostearate, sorbitan monooleate,
At least one of diethylene glycol monostearate, sorbitan monostearate, diglycerol monooleate, and maleic anhydride adduct of alkylene glycol can be preferably used. Of these, sorbitan monooleate and diglycerol monooleate are preferable. If the blending amount is too small, the stability of the emulsion tends to be low, and if it is too large, the shrinkage at the time of polymerization of the vinyl monomer tends to be large.
It is preferably in the range of 3 to 50% by weight.

【0023】非水溶性ビニルモノマーには、得られる無
機質体の強度や耐熱性を向上させる目的で、ジビニル化
合物やトリビニル化合物、たとえば、多価アルコールの
ジメタクリレート、エチレングリコールジメタクリレー
ト、トリメチロールプロパントリメタクリレート等を配
合しておくのも好ましい。
The water-insoluble vinyl monomer may be a divinyl compound or a trivinyl compound, such as dimethacrylate of a polyhydric alcohol, ethylene glycol dimethacrylate or trimethylolpropane trichloride, for the purpose of improving the strength and heat resistance of the resulting inorganic material. It is also preferable to add methacrylate or the like.

【0024】本発明においては、上述したセメントを含
む水硬性物質と、補強繊維と、水と、重合開始剤および
乳化剤を含む非水溶性ビニルモノマーとを含有するエマ
ルジョンを調製するが、この操作は、次のように行うの
が好ましい。
In the present invention, an emulsion containing the above-mentioned hydraulic material containing cement, reinforcing fibers, water, and a water-insoluble vinyl monomer containing a polymerization initiator and an emulsifier is prepared. It is preferable to carry out as follows.

【0025】すなわち、上述したセメントを含む水硬性
物質100重量部に対して、補強繊維を0.4〜40重
量部、水を20〜500重量部、重合開始剤および乳化
剤を含む非水溶性ビニルモノマーを1〜150重量部加
え、ミキサーやニーダー等を用いてよく撹拌、混合し、
エマルジョンを得る。もっとも、補強繊維は、得られた
エマルジョンに加えることであってもよく、他の原料、
たとえば非水溶性ビニルモノマーにあらかじめ加えてお
くことであってもよい。また、水硬性物質と、補強繊維
と、水との混合物をあらかじめ調製しておき、これと非
水溶性ビニルモノマーとを混合することであってもよ
い。本発明においては、混合操作の順序は重要ではな
い。
That is, with respect to 100 parts by weight of the above-mentioned cement-containing hydraulic material, 0.4 to 40 parts by weight of reinforcing fiber, 20 to 500 parts by weight of water, a water-insoluble vinyl containing a polymerization initiator and an emulsifier. Add 1 to 150 parts by weight of the monomer, stir and mix well using a mixer or kneader,
Obtain an emulsion. However, the reinforcing fiber may be added to the obtained emulsion, other raw materials,
For example, it may be added in advance to the water-insoluble vinyl monomer. Alternatively, a mixture of a hydraulic substance, reinforcing fibers, and water may be prepared in advance, and this may be mixed with a water-insoluble vinyl monomer. The order of the mixing operations is not critical to the invention.

【0026】この撹拌、混合操作において、補強繊維
は、上述したように、水硬性物質100重量部に対して
0.4〜40重量部になるようにするのが好ましい。
0.4重量部よりも少ないと補強効果が低減し、また、
40重量部よりも多いと分散性が低下して無機質体の均
質性が低下する傾向がある。
In this stirring and mixing operation, the reinforcing fiber content is preferably 0.4 to 40 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the hydraulic substance, as described above.
If it is less than 0.4 parts by weight, the reinforcing effect is reduced, and
If it is more than 40 parts by weight, the dispersibility tends to decrease, and the homogeneity of the inorganic material tends to decrease.

【0027】また、水は20〜500重量部の範囲にす
るのが好ましい。20重量部よりも少ないと、エマルジ
ョンの粘度が高くなって成形時の圧力が上昇し、また、
500重量部よりも多いと、得られる無機質体の軽量化
は進むが強度が低くなる傾向がある。
The amount of water is preferably 20 to 500 parts by weight. If it is less than 20 parts by weight, the viscosity of the emulsion becomes high and the pressure during molding rises.
If the amount is more than 500 parts by weight, the weight of the resulting inorganic material will be reduced, but the strength tends to be low.

【0028】さらに、重合開始剤および乳化剤を含む非
水溶性ビニルモノマーは、1〜150重量部の範囲にす
るのが好ましい。1重量部よりも少ないとエマルジョン
の安定性が低くなり、150重量部よりも多いと無機質
体の強度や寸法安定性が低下する傾向がある。また、非
水溶性ビニルモノマー中の重合開始剤および乳化剤の含
有量としては、重合開始剤が0.5〜5重量%、乳化剤
が3〜50重量%であることが好ましい。
Further, the amount of the water-insoluble vinyl monomer containing the polymerization initiator and the emulsifier is preferably in the range of 1 to 150 parts by weight. If it is less than 1 part by weight, the stability of the emulsion tends to be low, and if it is more than 150 parts by weight, the strength and dimensional stability of the inorganic material tend to be lowered. The content of the polymerization initiator and the emulsifier in the water-insoluble vinyl monomer is preferably 0.5 to 5% by weight of the polymerization initiator and 3 to 50% by weight of the emulsifier.

【0029】本発明においては、次に、上述したエマル
ジョンを、所望の形状、たとえば、板状や中空板状やそ
の他複雑な立体形状に成形し、成形体を得る。成形方法
としては、解放された型枠へエマルジョンを流し込む方
法、いわゆる注型法や、押出成形法や、密閉された型枠
へ圧入する方法、いわゆる射出成形法などが、特に限定
されることなく用いられる。これらの中で、密閉された
型枠へエマルジョンをエクストルダーやプランジャーを
用いて加圧下で注入する方法は、複雑なあるいは大きな
立体形状に成形できるので好ましく用いられる。
In the present invention, next, the above-mentioned emulsion is molded into a desired shape, for example, a plate shape, a hollow plate shape, or other complicated three-dimensional shape to obtain a molded body. As the molding method, a method of pouring the emulsion into the released mold, a so-called casting method, an extrusion molding method, a method of press-fitting into a closed mold, a so-called injection molding method, etc. are not particularly limited. Used. Among these, the method of injecting the emulsion into the closed mold under pressure using an extruder or a plunger is preferable because it can be molded into a complicated or large three-dimensional shape.

【0030】この成形操作においては、上述した本発明
のエマルジョンを使用するため、成形時の圧力は0.1
〜2kg/cm2 と極めて低くてよい。
In this molding operation, since the above-mentioned emulsion of the present invention is used, the pressure during molding is 0.1.
It can be as low as ~ 2 kg / cm 2 .

【0031】本発明においては、次に、得られた成形体
を硬化および養生して強度と靭性を向上させる。この硬
化および養生は100℃以下の水蒸気下で行うことが好
ましいが、この時ビニルモノマーの重合と水硬性物質の
水和反応とを同時に行っても、別々に行ってもかまわな
い。例えば、50〜60℃のスチーム中で硬化し、次い
で、80〜100℃のスチーム中で養生する方法などが
用いられる。また、寸法安定性を向上させるため上述の
硬化および養生につづいてオートクレーブ養生してもか
まわない。
In the present invention, next, the obtained molded body is cured and cured to improve strength and toughness. The curing and curing are preferably carried out under steam at 100 ° C. or lower, but at this time, the polymerization of the vinyl monomer and the hydration reaction of the hydraulic substance may be carried out simultaneously or separately. For example, a method of curing in steam at 50 to 60 ° C. and then curing in steam at 80 to 100 ° C. is used. Further, in order to improve the dimensional stability, autoclave curing may be carried out after the above curing and curing.

【0032】オートクレーブ養生する場合、100〜1
80℃の水蒸気下で3〜15時間行うのが好ましい。
When curing in an autoclave, 100 to 1
It is preferably carried out under steam at 80 ° C. for 3 to 15 hours.

【0033】[0033]

【実施例】【Example】

実施例1〜2、比較例1〜2 セメントたるポルトランドセメント100重量部に対し
て、水40重量部と、1重量%の、重合開始剤たるt−
ブチルパーオキシベンゾエート、33重量%の、乳化剤
たるソルビタンモノオレエート、および、架橋剤たる、
7重量%のトリメチロールプロパントリメタクレートを
含む、スチレンモノマー10重量部とをニーダーを使用
して撹拌、混合した後、これに、表1に示す界面活性剤
を0.1重量%付着した、繊度が2デニール、引張強度
が11.7g/デニール、引張弾性率が200kg/デニ
ールで、平均長が6mmのアクリル系短繊維(東レ(株)
製“アトラン”)を上記水硬性物質100重量部に対し
て1.5重量部になるように加え、同様にニーダーで撹
拌、混合した。
Examples 1-2, Comparative Examples 1-2 With respect to 100 parts by weight of Portland cement which is a cement, 40 parts by weight of water and 1% by weight of a polymerization initiator t-.
Butyl peroxybenzoate, 33% by weight of emulsifier sorbitan monooleate and crosslinker,
After stirring and mixing with a kneader 10 parts by weight of a styrene monomer containing 7% by weight of trimethylolpropane trimethacrylate, 0.1% by weight of the surfactant shown in Table 1 was adhered thereto. Acrylic short fibers with a fineness of 2 denier, a tensile strength of 11.7 g / denier, a tensile modulus of 200 kg / denier and an average length of 6 mm (Toray Industries, Inc.).
The product "Atlan") was added so as to be 1.5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the above hydraulic material, and similarly stirred and mixed with a kneader.

【0034】次に、押出機を用いて上記エマルジョンを
押出し成形し、厚みが6mmの板状成形体を得た。このと
きの押出し圧力は、0.6kg/cm2 であった。
Next, the above emulsion was extruded and molded using an extruder to obtain a plate-shaped molded product having a thickness of 6 mm. The extrusion pressure at this time was 0.6 kg / cm 2 .

【0035】また、上記エマルジョンの安定性は、押出
成形中エマルジョンから分離して出てくる水を観察して
定性的に評価した。
The stability of the emulsion was qualitatively evaluated by observing the water separated from the emulsion during extrusion.

【0036】次に、上記成形体を、60℃のスチーム中
で8時間放置することにより硬化し、次いで80℃のス
チーム中で20時間養生した。かくして得られた板状無
機質体の比重は約1.3で、3点曲げ試験による曲げ強
度は表1のとおりであった。表1から、本発明の製法
は、エマルジョンの安定性および繊維の分離性に優れる
ため、高い補強効果を有する繊維補強無機質体を得るこ
とができることがわかる。
Next, the molded body was cured by leaving it in steam at 60 ° C. for 8 hours, and then cured in steam at 80 ° C. for 20 hours. The specific gravity of the plate-like inorganic material thus obtained was about 1.3, and the bending strength in the three-point bending test was as shown in Table 1. It can be seen from Table 1 that the production method of the present invention is excellent in emulsion stability and fiber separability, so that a fiber-reinforced inorganic material having a high reinforcing effect can be obtained.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】[0038]

【発明の効果】本発明によれば、エマルジョンの安定性
を良好に保ちつつ、補強繊維の分散性を向上できるの
で、高強度で靭性に優れた繊維補強無機質体を得ること
ができる。
According to the present invention, since the dispersibility of reinforcing fibers can be improved while maintaining good emulsion stability, a fiber-reinforced inorganic material having high strength and excellent toughness can be obtained.

───────────────────────────────────────────────────── 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 28/02 14:38 Z 2102−4G 24:00) 2102−4G (C04B 28/02 16:06 C 2102−4G 24:00) 2102−4G ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification number Office reference number FI technical display location // (C04B 28/02 14:38 Z 2102-4G 24:00) 2102-4G (C04B 28 / 02 16:06 C 2102-4G 24:00) 2102-4G

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】セメントを含む水硬性物質と、HLBが1
3以下の界面活性剤を付着した補強繊維と、水と、重合
開始剤および乳化剤を含む非水溶性ビニルモノマーとを
含有するエマルジョンを調製する工程と、このエマルジ
ョンを成形する工程と、得られた成形体を硬化および養
生する工程とを含む、繊維補強無機質体の製造方法。
1. A hydraulic substance containing cement and HLB of 1
A step of preparing an emulsion containing reinforcing fibers having 3 or less surfactants attached thereto, water, and a water-insoluble vinyl monomer containing a polymerization initiator and an emulsifier, and a step of molding the emulsion were obtained. A method for producing a fiber-reinforced inorganic body, which comprises the steps of curing and curing the molded body.
【請求項2】エマルジョンを調製する工程において、セ
メントを含む水硬性物質100重量部に対し、HLBが
13以下の界面活性剤を付着した補強繊維を0.4重量
部以上、40重量部以下、水を20重量部以上、500
重量部以下、0.5重量%以上、5重量%以下の重合開
始剤および3重量%以上、50重量%以下の乳化剤を含
む非水溶性ビニルモノマーを1重量部以上、150重量
部以下含有する請求項1記載の繊維補強無機質体の製造
方法。
2. In the step of preparing an emulsion, 0.4 parts by weight or more and 40 parts by weight or less of reinforcing fibers having a surfactant having an HLB of 13 or less attached to 100 parts by weight of a hydraulic material containing cement, 20 parts by weight or more of water, 500
1 part by weight or more and 150 parts by weight or less of a water-insoluble vinyl monomer containing 0.5 parts by weight or less, 0.5% by weight or more and 5% by weight or less of a polymerization initiator and 3% by weight or more and 50% by weight or less of an emulsifier. The method for producing the fiber-reinforced inorganic material according to claim 1.
【請求項3】補強繊維が、平均長1mm以上、20mm以下
である請求項1または2記載の繊維補強無機質体の製造
方法。
3. The method for producing a fiber-reinforced inorganic material according to claim 1, wherein the reinforcing fiber has an average length of 1 mm or more and 20 mm or less.
【請求項4】補強繊維がアクリル系繊維である請求項1
または2記載の繊維補強無機質体の製造方法。
4. The reinforcing fiber is an acrylic fiber.
Alternatively, the method for producing the fiber-reinforced inorganic material according to the item 2.
【請求項5】非水溶性ビニルモノマーがスチレンである
請求項1、2、3または4記載の繊維補強無機質体の製
造方法。
5. The method for producing a fiber-reinforced inorganic material according to claim 1, 2, 3 or 4, wherein the water-insoluble vinyl monomer is styrene.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2006124231A (en) * 2004-10-28 2006-05-18 Panahome Corp Cement-based molded item
KR101306269B1 (en) * 2011-12-28 2013-09-09 한국건설기술연구원 Concrete composition and concrete product using carbon fiber and snow melting facilities using the same
JP2016124724A (en) * 2014-12-26 2016-07-11 株式会社クラレ Reinforcement fiber for hydraulic molded body and hydraulic material containing the same
JP2017014085A (en) * 2015-07-06 2017-01-19 株式会社大林組 Concrete and manufacturing method of concrete

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