JPH09315846A - 軽量無機質成形体の製造方法 - Google Patents

軽量無機質成形体の製造方法

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JPH09315846A
JPH09315846A JP13495996A JP13495996A JPH09315846A JP H09315846 A JPH09315846 A JP H09315846A JP 13495996 A JP13495996 A JP 13495996A JP 13495996 A JP13495996 A JP 13495996A JP H09315846 A JPH09315846 A JP H09315846A
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JP
Japan
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thermoplastic resin
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foamed
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JP13495996A
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Mitsuru Awata
満 粟田
Hiroo Katayama
博雄 片山
Michiyuki Sakuma
通之 佐久間
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Mitsubishi Chemical Corp
Original Assignee
Mitsubishi Chemical Corp
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Publication date
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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
    • C04B28/18Compositions 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 mixtures of the silica-lime type
    • 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
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    • C04B2111/00034Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00129Extrudable mixtures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軽量で表面性状が良好の無機質成形体を製造
する。 【解決手段】 軽量骨材を含む水硬性無機質原料に、水
を加えて混練し、次いで混練物を成形して、オートクレ
ーブ養生する軽量無機質成形体の製造方法において、軽
量骨材として、架橋された発泡熱可塑性樹脂粒子を用い
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は軽量無機質成形体の
製造方法に関するものである。特に本発明は、セメント
等の水硬性材料に水を加えて混練したのち成形し、次い
で成形物をオートクレーブ養生する、軽量で表面欠陥が
少なく加工性に優れた成形体の製造方法に関するもので
ある。
【0002】
【従来の技術】セメント等の水硬性材料に軽量骨材を配
合した水硬性無機質原料に水を加えて混練したのち押出
し成形し、次いで成形物をオートクレーブで養生する軽
量無機質成形体の製造方法は公知である。この方法によ
れば、異形断面の長尺製品を大量生産することができ、
建築物の外装材、屋根材、床材などの生産に利用されて
いる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来、この方法では、
軽量骨材としてパーライト等の無機質軽量体や発泡ポリ
スチレン等の無架橋の発泡熱可塑性樹脂からなる軽量骨
材が用いられている。しかしながら、パーライトはセメ
ント成形材料を調製する混練の際や押出成形する際に破
壊されやすく、十分な軽量化を達成することが困難とな
り、また、押出機やその金型を磨耗させやすいという問
題がある。さらに、このパーライトを配合したセメント
成形体は、比較的柔軟性のない硬質な成形体が製造さ
れ、釘打ち性、鋸引き性等の加工性が不良となる。
【0004】また、発泡ポリスチレンは蒸気養生および
オートクレーブ養生時に収縮し、セメント成形体の表面
に発泡ポリスチレン由来の穴が生成し、外観を著しく損
なうという問題がある。従って本発明は、軽量化効果が
高く、表面欠陥が少なく、加工性に優れた軽量無機質成
形体の製造方法を提供せんとするものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、軽量骨
材を含む水硬性無機質原料に、水を加えて混練し、次い
で混練物を成形して、オートクレーブ養生する軽量無機
質成形体の製造方法において、軽量骨材として、架橋さ
れた発泡熱可塑性樹脂の粒子を用いることにより、加工
性に優れ、且つ表面性状の良好な無機質成形体を製造す
ることができる。
【0006】
【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明における、軽量骨材を含む水硬性無機質原
料は、セメント、石膏等の水硬性材料を含んでいればよ
く、好ましくは、セメント及び珪酸質原料を含んだもの
である。また、軽量骨材を含む水硬性無機質原料は、補
強繊維や成形助剤を含んでいてもよい。
【0007】本発明においては、軽量骨材として、架橋
された発泡熱可塑性樹脂の粒子を用いることを特徴とす
る。これによって、オートクレーブ養生の際の熱により
発泡体が溶融収縮するのを抑えることができ、養生後の
成形体中で発泡形状を維持することが可能であるため、
成形体の表面に穴のない表面性状が良好な成形体を得る
ことができる。
【0008】発泡熱可塑性樹脂としては、架橋が可能な
発泡熱可塑性樹脂であればよい。具体的には、発泡エチ
レン−酢酸ビニル共重合体、発泡ポリエチレン、発泡ポ
リプロピレン、発泡ポリスチレン、発泡ABS樹脂、発
泡ポリ塩化ビニル等が挙げられ、好ましくは発泡エチレ
ン−酢酸ビニル共重合体、発泡ポリスチレンが用いられ
る。
【0009】発泡剤としては、熱可塑性樹脂の発泡成形
に使用される一般的な発泡剤が用いられ、例えば、ニト
ロソ系、スルホヒドラジド系、アゾ系等の化学発泡剤、
ブタン、ペンタン、ヘキサン、ハロゲン化炭化水素、ア
セトン等の物理的発泡剤等が挙げられる。発泡剤は、使
用される熱可塑性樹脂の種類、溶融温度、成形加工時の
粘度などにより適宜選択される。
【0010】架橋された発泡熱可塑性樹脂の発泡倍率
は、2〜70倍であることが好ましい。発泡倍率が小さ
すぎると軽量効果が小さく、一方、発泡倍率が大きすぎ
ると熱処理時の形態維持効果が小さい。架橋方法として
は、放射線照射による架橋、有機過酸化物、アジド化合
物などの化学架橋剤による架橋など公知の方法が挙げら
れる。
【0011】本発明に用いられる発泡熱可塑性樹脂は、
無機フィラーが配合されていることが好ましい。無機フ
ィラーが配合されることにより、オートクレーブ養生す
る時の架橋された熱可塑性樹脂の粒子の収縮をより一層
抑制することができ、また、架橋された熱可塑性樹脂の
粒子の耐熱性を向上させ、さらに、得られた軽量無機質
成形体の難燃性を向上することができる。
【0012】無機フィラーとしては、一般的に樹脂に配
合されるものが用いられ、具体的には、炭酸カルシウ
ム、水酸化アルミニウム、酸化チタンなどが挙げられ、
好ましくは、炭酸カルシウムが用いられる。無機フィラ
ーの配合量は、発泡熱可塑性樹脂全体の通常5〜50重
量%、好ましくは20〜40重量%である。無機フィラ
ーの配合量が5重量%に満たないと、オートクレーブ養
生時の熱収縮を抑制する効果が不十分であり、50重量
%を超えると軽量効果が低下するので好ましくない。
【0013】本発明に用いられる架橋された発泡熱可塑
性樹脂の粒子としては、例えば、炭酸カルシウムを含有
する架橋された発泡エチレン−酢酸ビニル共重合体から
なる成形体の端材等の粉砕物を用いることができる。こ
のような端材は、例えば、靴のソール製造時に大量に発
生するので、容易に入手することができ、また、産業廃
棄物の有効利用につながるので好ましく用いられる。
【0014】架橋された発泡熱可塑性樹脂の粒子は、通
常、粒径0.1〜10mm程度のものが用いられ、ま
た、セメント100重量部に対し、通常0.1〜15重
量部、特に1〜10重量部の比率で用いられる。配合比
が小さいと軽量化効果が発現されず、逆に配合比が大き
すぎると成形体の強度が低下する。セメントとしては、
この分野で常用されているものを用いることができる。
すなわちセメントとしては、普通ポルトランドセメン
ト、早強セメント、高炉セメント、アルミナセメント、
低収縮セメント、その他のセメントが用いられるが、な
かでも好ましいのは普通ポルトランドセメントである。
【0015】珪酸質原料としては、シリカ質を主成分と
するもので、5〜12号の珪砂、珪石、砂利、砕石、活
性白土等が用いられる。珪酸質原料はセメント100重
量部に対し通常50〜120重量部の比率で用いられ
る。補強繊維としては、安価、軽量で且つ強度の大きい
ポリプロピレンを用いるのが好ましい。しかし所望なら
ば、炭素繊維、ガラス繊維などの無機質繊維や、ポリイ
ミド、ポリアミド等の比較的耐熱性に富む合成樹脂の繊
維を用いることもできる。これらの補強繊維は得られる
成形体の強度、特に衝撃強度を向上させる。補強繊維は
単繊維の直径が1〜20μm、長さ1〜10mm程度の
ものが好ましい。補強繊維はセメント100重量部に対
し通常0.1〜40重量部、特に5〜30重量部の比率
で用いられる。配合比が小さいと補強効果が弱い。逆に
配合比が大きすぎると、補強繊維が成形体の表層部にも
多量に存在するので、表面の平滑性が損なわれるように
なる。なお、補強繊維の一部としてセルロースパルプを
用いることもできる。セロルースパルプは衝撃強度の向
上にはあまり寄与しないが、水を保持する作用があり、
また押出し成形を容易とする作用もある。
【0016】押出し成形をする場合には、円滑な押出し
及び混練物からの水の分離を抑制するため、混練に際し
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、ヒドロキシエチルセルロースなどのセル
ロース誘導体やポリビニルアルコールなどの水溶性高分
子からなる成形助剤を添加するのが好ましい。これらの
成形助剤はセメント100重量部につき通常0.2〜5
重量部の比率で用いられる。使用量が少なすぎると成形
性が悪くなる。また、過剰に使用しても成形性の向上は
頭打ちとなり、経済的に不利である。
【0017】本発明の方法では、上述の軽量骨材を含む
水硬性無機質原料に水を加えて混練したのち、混練物を
所定の形状に成形する。混練に際しては、所望により分
散剤、減水剤、消泡剤、発泡剤などの常用の混和剤を併
用することができる。成形は生産性のよい押出し成形に
よるのが好ましい。押出し成形によれば、成形体の表面
が非常に緻密となり、その表面性状が良くなる。混練及
び押出しは常用の装置で行なうことができる。例えば混
練は、パドル型、プロペラ型、櫂型、タービン型、パン
型、リボン型、スクリュー型、ワーナ型、ニーダー型等
の混合機を用いて行なわれる。通常は原料を混練したの
ち水を加えて組成の調整を行ない、更に混練したのち、
得られたスラリーを押出し機を用いて押出し成形する。
【0018】押出された成形物は、通常、50〜100
℃で水蒸気養生したのち、140〜200℃でオートク
レープ養生し、目的とする軽量無機質成形体を得る。
【0019】
【実施例】次に実施例により本発明を更に具体的に説明
するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではな
い。なお、以下の実施例及び比較例において、成形体の
製造及びその物性の測定は下記により行なった。
【0020】成形体の製造 内容積30リットルのオムニミキサーに、普通ポルトラ
ンドセメント100重量部、珪石粉100重量部、次に
示す軽量骨材5重量部(比較例3のみ30重量部)、パ
ルプ17重量部、ポリプロピレン繊維4重量部、及びメ
チルセルロース3重量部を仕込んで1分間乾式混合し
た。次いでこれに水130重量部(比較例3のみ150
重量部)を加えて1分間混練してスラリーとした。この
スラリーを200φの真空押出し機(三上工業社製)を
用いて幅30cm、厚さ1.2cmの板状に押出し成形
した。この成形体を60℃で10時間水蒸気養生したの
ち、オートクレーブに入れ、160℃で5時間の養生を
行ない、成形体とした。
【0021】軽量骨材の種類 EVA−1:架橋発泡エチレン−酢酸ビニル共重合体、
発泡倍率40倍、ゲル分率70%、粒子径2mm以下 廃EVA :炭酸カルシウム30重量%配合架橋発泡エ
チレン−酢酸ビニル共重合体、発泡倍率40倍、ゲル分
率70%、粒子径2mm以下 EVA−2:無架橋の発泡エチレン−酢酸ビニル共重合
体、発泡倍率40倍、粒子径2mm以下 ポリスチレン:無架橋の発泡ポリスチレン、発泡倍率2
0倍、粒子径1mm以下 パーライト:膨張パーライト、嵩比重0.23
【0022】成形体の曲げ強度の測定 オートクレーブから取出した成形体を105℃に24時
間保持したのち、これから幅4cm、厚さ1.2cm、
長さ15cmの試験片を切出した。この試験片につき、
スパン長12cm、載荷速度5mm/分で3点曲げによ
り曲げ強度を測定した。結果を第1表に示す。
【0023】釘打ち性の測定 オートクレーブから取出した成形体を105℃に24時
間保持したのち、これから30cm角の立方体の試験片
を切り取った。この試験片のかどから1.5cmの所に
自動釘打ち機によりスクリュー釘を1本打った。これを
10カ所にて行い、ひび割れの生じなかった本数を測定
した。結果を表−1に示す。
【0024】
【表1】
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、表面性状が良好で、釘
打ち等の加工性に優れ、十分な強度を有する成形体を容
易に製造することができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 111:40

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 軽量骨材を含む水硬性無機質原料に、水
    を加えて混練し、次いで混練物を成形して、オートクレ
    ーブ養生する軽量無機質成形体の製造方法において、軽
    量骨材として、架橋された発泡熱可塑性樹脂の粒子を用
    いることを特徴とする方法。
  2. 【請求項2】 軽量骨材を含む水硬性無機質原料が、セ
    メント及び珪酸質原料を含む請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】 軽量骨材を含む水硬性無機質原料が、補
    強繊維を含む請求項1又は2に記載の方法。
  4. 【請求項4】 軽量骨材を含む水硬性無機質原料が、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、ヒドロキシエチルセルロース、ポリビニル
    アルコールから選ばれる少なくとも1以上の成形助剤を
    含む請求項1ないし3いずれか1項に記載の方法。
  5. 【請求項5】 発泡熱可塑性樹脂が発泡エチレン−酢酸
    ビニル共重合体からなる請求項1ないし4いずれか1項
    に記載の方法。
  6. 【請求項6】 発泡熱可塑性樹脂が無機フィラーを含有
    する請求項1ないし5いずれか1項に記載の方法。
  7. 【請求項7】 無機フィラーが炭酸カルシウムである請
    求項6に記載の方法。
  8. 【請求項8】 架橋された発泡熱可塑性樹脂の粒子が炭
    酸カルシウムを含有する架橋された発泡エチレン−酢酸
    ビニル共重合体からなる成形体の端材を粉砕したもので
    ある請求項1に記載の方法。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001316165A (ja) * 2000-02-25 2001-11-13 Kanegafuchi Chem Ind Co Ltd 建築物の壁構造
KR100371397B1 (ko) * 2000-07-26 2003-02-06 이명규 타일부착용 시멘트 모르타르 조성물
JP2010143807A (ja) * 2008-12-22 2010-07-01 Showa Denko Kenzai Kk モルタル及びその調合方法並びにそれを用いた空隙部充填工法
CN113260283A (zh) * 2019-01-12 2021-08-13 迈克尔·T·贝克 轻质不可燃装饰性壁炉架

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