JPH11302051A - 無機質材料の押出成形助剤 - Google Patents
無機質材料の押出成形助剤Info
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- JPH11302051A JPH11302051A JP11165398A JP11165398A JPH11302051A JP H11302051 A JPH11302051 A JP H11302051A JP 11165398 A JP11165398 A JP 11165398A JP 11165398 A JP11165398 A JP 11165398A JP H11302051 A JPH11302051 A JP H11302051A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B24/00—Use of organic materials as active ingredients for mortars, concrete or artificial stone, e.g. plasticisers
- C04B24/24—Macromolecular compounds
- C04B24/26—Macromolecular compounds obtained by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
- C04B24/2623—Polyvinylalcohols; Polyvinylacetates
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
- C04B2111/00129—Extrudable mixtures
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- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 無機質材料とくにセメント質材料の押出成形
を改善すること。 【解決手段】 親水性単量体単位を０．１〜４５モル
％の範囲で含有し、重合度が１５００以上のポリビニル
アルコール系重合体からなるセメント質材料の押出成形
助剤。
を改善すること。 【解決手段】 親水性単量体単位を０．１〜４５モル
％の範囲で含有し、重合度が１５００以上のポリビニル
アルコール系重合体からなるセメント質材料の押出成形
助剤。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、無機質成形体、と
くに建築および土木用材料として使用されるセメント質
材料成形体の押出成形助剤に関するものである。
くに建築および土木用材料として使用されるセメント質
材料成形体の押出成形助剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、耐火性、断熱性および強度に優れ
た建材および土木用資材として珪酸カルシウム板やセメ
ント系無機質板が木質板に替わって広く使用されつつあ
る。これらの成形方法には抄造法，フローオン法、押出
成形法等が広く用いられている。なかでも、セメントと
補強繊維、骨材等からなる混合物に、水を添加して混練
し、押出機によってダイスから押出し、成形物を得る押
出成形法は特殊な断面形状を有する成形体を連続して製
造する方法として極めて有用な方法である。このような
セメント質材料の押出成形においては、一般に成形時に
高い圧力がかかり、アスベストやパルプ繊維のような高
い保水性を有する繊維を含有する場合でも、これらの保
水性だけで成形体内に均一に水を保持することは困難で
あり、成形中に水が分離し易く、成形体を得ることが困
難であった。
た建材および土木用資材として珪酸カルシウム板やセメ
ント系無機質板が木質板に替わって広く使用されつつあ
る。これらの成形方法には抄造法，フローオン法、押出
成形法等が広く用いられている。なかでも、セメントと
補強繊維、骨材等からなる混合物に、水を添加して混練
し、押出機によってダイスから押出し、成形物を得る押
出成形法は特殊な断面形状を有する成形体を連続して製
造する方法として極めて有用な方法である。このような
セメント質材料の押出成形においては、一般に成形時に
高い圧力がかかり、アスベストやパルプ繊維のような高
い保水性を有する繊維を含有する場合でも、これらの保
水性だけで成形体内に均一に水を保持することは困難で
あり、成形中に水が分離し易く、成形体を得ることが困
難であった。
【０００３】この成形性の改善のために押出成形用の組
成物に有機系バインダーを使用する方法が提案されてい
る。これらの有機バインダーとして。例えば、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
ロキシエチルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシ
エチルセルロース、ポリエチレンオキサイド、ポリアク
リル酸ソーダ、カゼイン、ポリビニルアルコール等が挙
げられる。なかでも、セメント、骨材等の分散性がよ
く、保水性と粘着性に優れているメチルセルロースやヒ
ドロキシプロピルメチルセルロースのようなセルロース
エーテル類が広く使用されている。
成物に有機系バインダーを使用する方法が提案されてい
る。これらの有機バインダーとして。例えば、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
ロキシエチルセルロース、カルボキシメチルヒドロキシ
エチルセルロース、ポリエチレンオキサイド、ポリアク
リル酸ソーダ、カゼイン、ポリビニルアルコール等が挙
げられる。なかでも、セメント、骨材等の分散性がよ
く、保水性と粘着性に優れているメチルセルロースやヒ
ドロキシプロピルメチルセルロースのようなセルロース
エーテル類が広く使用されている。
【０００４】繊維補強剤としてはアスベストが成形時の
分散性、保水性、潤滑性の付与性能において特に優れて
おり、さらに耐火性能の面から専ら使われてきたが、近
年発癌性が問題となり、この仕様を極力低減するか、も
しくはアスベストに代わる有機，無機繊維を添加して押
出成形する検討がなされている。例えば公昭６３−１２
７６号公報にはパルプ繊維と一次発砲した球形樹脂とメ
チルセルロース等のバインダーとを添加したセメント組
成物を押出成形することにより、釘打ちの可能な成形体
の得られることが示されている。しかし、アスベストの
添加量を減らしたり、アスベスト以外の補強繊維を用い
ると、成形後セメントが硬化するまでの成形体の保形性
が悪くなり、またアスベストの優れた潤滑付与性能の低
減により成形速度も速くできないといった問題が生じて
いた。
分散性、保水性、潤滑性の付与性能において特に優れて
おり、さらに耐火性能の面から専ら使われてきたが、近
年発癌性が問題となり、この仕様を極力低減するか、も
しくはアスベストに代わる有機，無機繊維を添加して押
出成形する検討がなされている。例えば公昭６３−１２
７６号公報にはパルプ繊維と一次発砲した球形樹脂とメ
チルセルロース等のバインダーとを添加したセメント組
成物を押出成形することにより、釘打ちの可能な成形体
の得られることが示されている。しかし、アスベストの
添加量を減らしたり、アスベスト以外の補強繊維を用い
ると、成形後セメントが硬化するまでの成形体の保形性
が悪くなり、またアスベストの優れた潤滑付与性能の低
減により成形速度も速くできないといった問題が生じて
いた。
【０００５】これらの問題を解決するため、これまでは
上記メチルセルロースやヒドロキシプロピルメチルセル
ロースを、その添加量を増やして使用する方法が専ら採
られてきた。しかし、これらのセルロースエーテルは、
天然植物から分離精製して得た純粋なセルロースを、エ
ーテル化剤で個体−気体反応させることにより工業的に
生産されており、その反応性は極めて低く製造コストが
多大であることから高価であり、使用されるセメント質
押出成形品の主要用途である建材分野においてコスト的
に引き合わないといった問題を生じ、これらセルロース
エーテル類に替わる安価なバインダーが望まれてきた。
一方、ポリビニルアルコール系重合体はセルロースエー
テル類に比べて安価であるが、従来のポリビニルアルコ
ール系重合体は、混練時のポリビニルアルコールの分散
性が悪いことや保水性が不充分であること等の理由から
押出成形することが困難であった。
上記メチルセルロースやヒドロキシプロピルメチルセル
ロースを、その添加量を増やして使用する方法が専ら採
られてきた。しかし、これらのセルロースエーテルは、
天然植物から分離精製して得た純粋なセルロースを、エ
ーテル化剤で個体−気体反応させることにより工業的に
生産されており、その反応性は極めて低く製造コストが
多大であることから高価であり、使用されるセメント質
押出成形品の主要用途である建材分野においてコスト的
に引き合わないといった問題を生じ、これらセルロース
エーテル類に替わる安価なバインダーが望まれてきた。
一方、ポリビニルアルコール系重合体はセルロースエー
テル類に比べて安価であるが、従来のポリビニルアルコ
ール系重合体は、混練時のポリビニルアルコールの分散
性が悪いことや保水性が不充分であること等の理由から
押出成形することが困難であった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な従来技術の欠点を解消するために創案されたものであ
り、押出成形性に優れた無機質材料の押出成形助剤を提
供することを目的とする。
な従来技術の欠点を解消するために創案されたものであ
り、押出成形性に優れた無機質材料の押出成形助剤を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的は、親水性単量
体単位を０．１〜４５モル％の範囲で含有し、重合度が
１５００以上のポリビニルアルコール系重合体からなる
セメント質材料の押出成形助剤を提供することによって
達成される。
体単位を０．１〜４５モル％の範囲で含有し、重合度が
１５００以上のポリビニルアルコール系重合体からなる
セメント質材料の押出成形助剤を提供することによって
達成される。
【０００８】本発明におけるポリビニルアルコール系重
合体（以下、ポリビニルアルコールをＰＶＡと略記する
ことがある）は、親水性単量体単位を０．１〜４５モル
％の範囲で含有する必要がある。親水性単量体の含有量
が０．１モル％未満ではを水溶性の低下により、無機質
材料中でのＰＶＡ系重合体の分散性が低下し、実質的に
押出成形が不能となる。また、４５モル％以上では該Ｐ
ＶＡ系重合体の製造が困難であり現実的でない。親水性
単量体単位の含有量は１〜３０モル％が好ましく、２〜
２０モル％が最も好ましい。親水性単量体単位として
は、ＰＶＡ系重合体の水に対する溶解性を促進する官能
基であれば特に制限はなく、アニオン性基，カチオン性
基，ノニオン性基等を有する単量体単位が必要に応じて
一種以上選択できる。アニオン性基としてはカルボキシ
ル基及びその金属塩，スルホン酸基及びその金属塩，燐
酸基及びその金属塩などが挙げられ、なかでもカルボキ
シル基及びその金属塩とスルホン酸基及びその金属塩が
好ましい。カチオン性基としては、１級，２級，３級，
４級のアミン基及びその塩が挙げらる。親水性単量体単
位におけるノニオン性基としては（ポリ）アルキレンオ
キサイド基，アルキルエーテル基，ヒドロキシアルキル
基、ヒドロキシアルキルエーテル基、エステル基，アミ
ド基，アセタール基等が選択できる。これらの官能基に
含まれるアルキル基はアルキル鎖長が長くなるとその疎
水効果から水溶性が低下するため炭素数が２０以下が好
ましい。これらの親水性単量体単位としては、化１から
化４の中から選択されることが好ましい。
合体（以下、ポリビニルアルコールをＰＶＡと略記する
ことがある）は、親水性単量体単位を０．１〜４５モル
％の範囲で含有する必要がある。親水性単量体の含有量
が０．１モル％未満ではを水溶性の低下により、無機質
材料中でのＰＶＡ系重合体の分散性が低下し、実質的に
押出成形が不能となる。また、４５モル％以上では該Ｐ
ＶＡ系重合体の製造が困難であり現実的でない。親水性
単量体単位の含有量は１〜３０モル％が好ましく、２〜
２０モル％が最も好ましい。親水性単量体単位として
は、ＰＶＡ系重合体の水に対する溶解性を促進する官能
基であれば特に制限はなく、アニオン性基，カチオン性
基，ノニオン性基等を有する単量体単位が必要に応じて
一種以上選択できる。アニオン性基としてはカルボキシ
ル基及びその金属塩，スルホン酸基及びその金属塩，燐
酸基及びその金属塩などが挙げられ、なかでもカルボキ
シル基及びその金属塩とスルホン酸基及びその金属塩が
好ましい。カチオン性基としては、１級，２級，３級，
４級のアミン基及びその塩が挙げらる。親水性単量体単
位におけるノニオン性基としては（ポリ）アルキレンオ
キサイド基，アルキルエーテル基，ヒドロキシアルキル
基、ヒドロキシアルキルエーテル基、エステル基，アミ
ド基，アセタール基等が選択できる。これらの官能基に
含まれるアルキル基はアルキル鎖長が長くなるとその疎
水効果から水溶性が低下するため炭素数が２０以下が好
ましい。これらの親水性単量体単位としては、化１から
化４の中から選択されることが好ましい。
【０００９】
【化１】
【００１０】ここで、Ｒ１ は水素原子またはアルキル
基，カルボキシル基またはその塩，スルホン酸基または
その塩，アルキレンオキサイド基を表し、 Ｘは炭素数
０〜２０のアルキレン基または炭素数０〜２０のアルキ
レン基を有するエステル基を表し、 Ｒ２，Ｒ３は水素
原子またはアルキル基を表し、 Ｒ４は水素原子または
アルキル基，カルボキシル基またはその塩，スルホン酸
基またはその塩，アルキレンオキサイド基を表す。
基，カルボキシル基またはその塩，スルホン酸基または
その塩，アルキレンオキサイド基を表し、 Ｘは炭素数
０〜２０のアルキレン基または炭素数０〜２０のアルキ
レン基を有するエステル基を表し、 Ｒ２，Ｒ３は水素
原子またはアルキル基を表し、 Ｒ４は水素原子または
アルキル基，カルボキシル基またはその塩，スルホン酸
基またはその塩，アルキレンオキサイド基を表す。
【００１１】
【化２】
【００１２】ここで、Ｒ１はカルボキシル基またはその
塩，スルホン酸基またはその塩，アルキレンアミドスル
ホン酸基またはその塩，アルキレンオキサイド基を表
し、Ｒ２は炭素数２〜２０のアルキレン基，または炭素
数０〜２０のアルキレン基を有するエステル基，アミド
基を表し、 Ｒ３，Ｒ４は水素原子またはアルキル基を
表し、 Ｒ５は水素原子またはアルキル基，カルボキシ
ル基またはその塩），スルホン酸基またはその塩，アル
キレンオキサイド基を表す。
塩，スルホン酸基またはその塩，アルキレンアミドスル
ホン酸基またはその塩，アルキレンオキサイド基を表
し、Ｒ２は炭素数２〜２０のアルキレン基，または炭素
数０〜２０のアルキレン基を有するエステル基，アミド
基を表し、 Ｒ３，Ｒ４は水素原子またはアルキル基を
表し、 Ｒ５は水素原子またはアルキル基，カルボキシ
ル基またはその塩），スルホン酸基またはその塩，アル
キレンオキサイド基を表す。
【００１３】
【化３】
【００１４】ここで、Ｒ１，Ｒ５は水素原子または炭素
数１〜２０のアルキル基、炭素数０〜２０のアルキル基
またはアルキレン基を有するカルボキシル基またはその
塩，炭素数０〜２０のアルキル基またはアルキレン基を
有するスルホン酸基またはその塩，アルキレンオキサイ
ド基を表し、 Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は水素原子または炭素
数１〜２０のアルキル基を表す。
数１〜２０のアルキル基、炭素数０〜２０のアルキル基
またはアルキレン基を有するカルボキシル基またはその
塩，炭素数０〜２０のアルキル基またはアルキレン基を
有するスルホン酸基またはその塩，アルキレンオキサイ
ド基を表し、 Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は水素原子または炭素
数１〜２０のアルキル基を表す。
【００１５】
【化４】
【００１６】ここで、 Ｒ１，Ｒ５は水素原子または炭
素数１〜２０のアルキル基，炭素数０〜２０のアルキル
基またはアルキレン基を有するカルボキシル基またはそ
の塩，炭素数０〜２０のアルキル基またはアルキレン基
を有するスルホン酸またはその塩，アルキレンオキサイ
ド基を表し、 Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は水素原子または炭素
数１〜２０のアルキル基を表す。
素数１〜２０のアルキル基，炭素数０〜２０のアルキル
基またはアルキレン基を有するカルボキシル基またはそ
の塩，炭素数０〜２０のアルキル基またはアルキレン基
を有するスルホン酸またはその塩，アルキレンオキサイ
ド基を表し、 Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は水素原子または炭素
数１〜２０のアルキル基を表す。
【００１７】さらに、該ＰＶＡ系重合体には、ＰＶＡ重
合体が添加された無機質材料の粘度を上げ、いわゆる保
形性を上げるために疎水基を導入することができる。疎
水性またはこれを有する単量体単位には特に制限はない
が、疎水性基としては、たとえばアルキル基やアルキル
エーテル基などが挙げられる。 この場合、アルキル基
の炭素数が多すぎるとＰＶＡ系重合体の水溶性や無機質
材料中での分散性が低下するため、アルキル基の炭素数
は８〜３０が好ましい。 また疎水性基の含有量が多す
ぎるとＰＶＡ系重合体の無機質材料中での分散性が低下
し、押出成形が困難になる。 疎水性基の含有量は、疎
水性の強さによっても異なるが、疎水性基を有する単量
体単位として１５モル％以下が好ましく、５モル％以下
がより好ましく、２モル％以下が最も好ましい。含有量
の下限は、０．００５モル％以上が好ましく、０．００
５モル％以下では実質的に効果がない。含有量は、０．
０１モル％以上がより好ましい。
合体が添加された無機質材料の粘度を上げ、いわゆる保
形性を上げるために疎水基を導入することができる。疎
水性またはこれを有する単量体単位には特に制限はない
が、疎水性基としては、たとえばアルキル基やアルキル
エーテル基などが挙げられる。 この場合、アルキル基
の炭素数が多すぎるとＰＶＡ系重合体の水溶性や無機質
材料中での分散性が低下するため、アルキル基の炭素数
は８〜３０が好ましい。 また疎水性基の含有量が多す
ぎるとＰＶＡ系重合体の無機質材料中での分散性が低下
し、押出成形が困難になる。 疎水性基の含有量は、疎
水性の強さによっても異なるが、疎水性基を有する単量
体単位として１５モル％以下が好ましく、５モル％以下
がより好ましく、２モル％以下が最も好ましい。含有量
の下限は、０．００５モル％以上が好ましく、０．００
５モル％以下では実質的に効果がない。含有量は、０．
０１モル％以上がより好ましい。
【００１８】ＰＶＡ系重合体への親水性基や疎水性基を
含有する単量体単位の導入方法に制限はない。親水性基
や疎水性基を含有する単量体単位を導入する方法として
は、たとえば、共重合による方法やポリビニルエステル
系重合体（以下ＰＶＡｃ系重合体と略記することがあ
る）との反応により親水性基（あるいは疎水性基）を導
入した後にＰＶＡ系重合体を得る方法、あるいはＰＶＡ
系重合体との反応により親水性基（あるいは疎水性基）
を導入する方法等が上げられる。共重合による親水性基
や疎水性基の導入方法は、ＰＶＡ系重合体に官能基を導
入する代表的な方法であり、共重合性の単量体としては
一般的にエチレン性不飽和単量体が好んで用いられる。
エチレン性不飽和単量体としては、共重合可能なもので
あれば特に制限はなく、ビニルエステル、α−オレフィ
ン，ハロゲン含有単量体，カルボン酸含有単量体及びそ
の無水物またはエステル，（メタ）アクリル酸エステ
ル，ビニルエーテル，スルホン酸基含有単量体，アミド
基含有単量体，アミノ基含有単量体，第４級アンモニウ
ム塩基含有単量体，シリル基含有単量体，水酸基含有単
量体，アセチル基含有単量体等が挙げられ、これらの中
から本発明の目的に合った、親水性基や疎水性基を有す
るエチレン性不飽和単量体を選ぶことができる。ＰＶＡ
ｃ系重合体やＰＶＡ系重合体との反応により、親水性官
能基を導入する方法には、予め反応性の官能基（または
その前駆体）を有する単量体を共重合により導入し、さ
らにこの官能基の反応性を利用して、目的の親水性基を
導入する方法やＰＶＡｃのエステル基のエステル交換反
応やＰＶＡの水酸基との反応による導入方法がある。反
応性の単量体として共重合する単量体としては特に制限
はないが、アリルグリシジルエーテルのようなグリシジ
ル基を有する単量体やビニルオキサジン，ビニルオキサ
ゾリンのようなオキサジン，オキサゾリン環を有する単
量体が好ましい。ＰＶＡの水酸基との反応による導入方
法には、アセタール化反応（およびアセタール交換反
応）エステル化反応，二重結合含有化合物のマイケイル
付加反応などが挙げられる。中でも、アセタール化反応
（およびアセタール交換反応），マイケル付加反応，エ
ステル化反応が好ましく、親水性基の導入率の高いＰＶ
Ａ系重合体を得ることができる。
含有する単量体単位の導入方法に制限はない。親水性基
や疎水性基を含有する単量体単位を導入する方法として
は、たとえば、共重合による方法やポリビニルエステル
系重合体（以下ＰＶＡｃ系重合体と略記することがあ
る）との反応により親水性基（あるいは疎水性基）を導
入した後にＰＶＡ系重合体を得る方法、あるいはＰＶＡ
系重合体との反応により親水性基（あるいは疎水性基）
を導入する方法等が上げられる。共重合による親水性基
や疎水性基の導入方法は、ＰＶＡ系重合体に官能基を導
入する代表的な方法であり、共重合性の単量体としては
一般的にエチレン性不飽和単量体が好んで用いられる。
エチレン性不飽和単量体としては、共重合可能なもので
あれば特に制限はなく、ビニルエステル、α−オレフィ
ン，ハロゲン含有単量体，カルボン酸含有単量体及びそ
の無水物またはエステル，（メタ）アクリル酸エステ
ル，ビニルエーテル，スルホン酸基含有単量体，アミド
基含有単量体，アミノ基含有単量体，第４級アンモニウ
ム塩基含有単量体，シリル基含有単量体，水酸基含有単
量体，アセチル基含有単量体等が挙げられ、これらの中
から本発明の目的に合った、親水性基や疎水性基を有す
るエチレン性不飽和単量体を選ぶことができる。ＰＶＡ
ｃ系重合体やＰＶＡ系重合体との反応により、親水性官
能基を導入する方法には、予め反応性の官能基（または
その前駆体）を有する単量体を共重合により導入し、さ
らにこの官能基の反応性を利用して、目的の親水性基を
導入する方法やＰＶＡｃのエステル基のエステル交換反
応やＰＶＡの水酸基との反応による導入方法がある。反
応性の単量体として共重合する単量体としては特に制限
はないが、アリルグリシジルエーテルのようなグリシジ
ル基を有する単量体やビニルオキサジン，ビニルオキサ
ゾリンのようなオキサジン，オキサゾリン環を有する単
量体が好ましい。ＰＶＡの水酸基との反応による導入方
法には、アセタール化反応（およびアセタール交換反
応）エステル化反応，二重結合含有化合物のマイケイル
付加反応などが挙げられる。中でも、アセタール化反応
（およびアセタール交換反応），マイケル付加反応，エ
ステル化反応が好ましく、親水性基の導入率の高いＰＶ
Ａ系重合体を得ることができる。
【００１９】ＰＶＡ系重合体の重合度は１５００以上で
ある必要がある。重合度が１５００未満では成形時の保
水性が不充分となり、押出成形性が著しく悪化する。重
合度の上限は特に制限はないが、重合度３００００を越
えるＰＶＡ系重合体はその製造方法が特殊になるため、
ＰＶＡ系重合体の供給の点から実用的でない。 重合度
の好ましい範囲は２０００〜１００００であり、３００
０〜９０００が最も好ましい。ここで、ＰＶＡ系重合体
の重合度とは、日本工業規格 ポリビニルアルコール試
験方法（ＪＩＳ Ｋ６７２６）に基づいて測定された平
均重合度である。ＰＶＡ系重合体の鹸化度に制限はない
が、無機質材料の一つであるセメント質材料の場合、セ
メント質材料に水を加えたセメント混練物（セメントペ
ースト）はアルカリ性であるため、低鹸化度のＰＶＡ系
重合体はセメントペースト中で徐々に加水分解を受けペ
ーストの性状が変化するなどの問題が生じ、好ましくな
い。 ＰＶＡ系重合体の耐アルカリ性という観点から、
実用的な鹸化度の範囲は６０〜１００モル％であり、７
５〜１００モル％が好ましく、９０〜１００モル％が最
も好ましい。
ある必要がある。重合度が１５００未満では成形時の保
水性が不充分となり、押出成形性が著しく悪化する。重
合度の上限は特に制限はないが、重合度３００００を越
えるＰＶＡ系重合体はその製造方法が特殊になるため、
ＰＶＡ系重合体の供給の点から実用的でない。 重合度
の好ましい範囲は２０００〜１００００であり、３００
０〜９０００が最も好ましい。ここで、ＰＶＡ系重合体
の重合度とは、日本工業規格 ポリビニルアルコール試
験方法（ＪＩＳ Ｋ６７２６）に基づいて測定された平
均重合度である。ＰＶＡ系重合体の鹸化度に制限はない
が、無機質材料の一つであるセメント質材料の場合、セ
メント質材料に水を加えたセメント混練物（セメントペ
ースト）はアルカリ性であるため、低鹸化度のＰＶＡ系
重合体はセメントペースト中で徐々に加水分解を受けペ
ーストの性状が変化するなどの問題が生じ、好ましくな
い。 ＰＶＡ系重合体の耐アルカリ性という観点から、
実用的な鹸化度の範囲は６０〜１００モル％であり、７
５〜１００モル％が好ましく、９０〜１００モル％が最
も好ましい。
【００２０】本発明のＰＶＡ系重合体は４０℃のセメン
トスラリー下において３０％以上が溶解することが押出
成形性をより向上させるので好適である。 溶解度の好
適な範囲は５０〜１００％であり、８０〜１００％が最
も好ましい。ここで、セメントスラリーへの溶解率と
は、以下の方法で測定された値である。４０℃の水３６
０ｇにセメント４０ｇとＰＶＡ粉末（ＪＩＳ標準ふるい
で１６メッシュ・パス以下の粒径のＰＶＡ粉末）をＰＶ
Ａの濃度が水に対して２％となるように分散させ、３０
分間撹拌した後、ガラス繊維濾紙（保留粒子径；１μ
ｍ）を使用し吸引濾過した濾液のＰＶＡ濃度を測定し、
以下の式に基づき得られた溶出率である。 溶解率（％）＝（濾液中の水に対するＰＶＡ濃度）／２
×１００ ＰＶＡ系重合体のセメントスラリーへの溶解率を３０％
以下にする方法には特に制限はない。例えば、ケン化度
により溶解率を調整する方法や親水性の官能基をＰＶＡ
系重合体中に導入する方法、ＰＶＡ系重合体の結晶化度
を低下させる方法、ＰＶＡ系重合体の粒径を小さくし、
単位表面積を大きくする方法などが挙げられ、これらの
中から任意に選択できる。 中でも前述の親水性基を導
入する方法が最も好ましい。
トスラリー下において３０％以上が溶解することが押出
成形性をより向上させるので好適である。 溶解度の好
適な範囲は５０〜１００％であり、８０〜１００％が最
も好ましい。ここで、セメントスラリーへの溶解率と
は、以下の方法で測定された値である。４０℃の水３６
０ｇにセメント４０ｇとＰＶＡ粉末（ＪＩＳ標準ふるい
で１６メッシュ・パス以下の粒径のＰＶＡ粉末）をＰＶ
Ａの濃度が水に対して２％となるように分散させ、３０
分間撹拌した後、ガラス繊維濾紙（保留粒子径；１μ
ｍ）を使用し吸引濾過した濾液のＰＶＡ濃度を測定し、
以下の式に基づき得られた溶出率である。 溶解率（％）＝（濾液中の水に対するＰＶＡ濃度）／２
×１００ ＰＶＡ系重合体のセメントスラリーへの溶解率を３０％
以下にする方法には特に制限はない。例えば、ケン化度
により溶解率を調整する方法や親水性の官能基をＰＶＡ
系重合体中に導入する方法、ＰＶＡ系重合体の結晶化度
を低下させる方法、ＰＶＡ系重合体の粒径を小さくし、
単位表面積を大きくする方法などが挙げられ、これらの
中から任意に選択できる。 中でも前述の親水性基を導
入する方法が最も好ましい。
【００２１】本発明のＰＶＡ系重合体の形状に制限はな
いが、無機質材料（たとえばセメント質材料）の押出成
形では粉末状態での添加が好まれる。このため、ＰＶＡ
系重合体の溶解性の観点から、その粒度は細かいほど良
く、最大粒径は１ｍｍ以下が好ましく、５００μｍ以下
がより好ましく、２００μｍ以下が最も好ましい。
いが、無機質材料（たとえばセメント質材料）の押出成
形では粉末状態での添加が好まれる。このため、ＰＶＡ
系重合体の溶解性の観点から、その粒度は細かいほど良
く、最大粒径は１ｍｍ以下が好ましく、５００μｍ以下
がより好ましく、２００μｍ以下が最も好ましい。
【００２２】本発明に於けるＰＶＡ系重合体の製法に制
限はない。一般には、ポリビニルエステルの加水分解あ
るいはアルコリシスによって製造される。 また本発明
の特長を損なわない範囲において共重合やＰＶＡあるい
はＰＶＡｃとの反応による変性を行っても良い。ポリビ
ニルエステルとしてはビニルエステルの単独重合体、２
種以上のビニルエステルの共重合体およびビニルエステ
ルと他のエチレン性不飽和単量体との共重合体が含まれ
る。 ここで、ビニルエステルとしては、ギ酸ビニル，
酢酸ビニル，プロピオン酸ビニル，バーサティック酸ビ
ニル，ピバリン酸ビニル等が使用できるが、その中でも
工業的に安価な酢酸ビニルが一般的に用いられる。 本
発明で使用するＰＶＡは他の単量体との共重合体でもよ
く、また連鎖移動剤を使用して重合体の末端を修飾した
ものも使用できる。 ビニルエステルと共重合するエチ
レン性不飽和単量体としては、ビニルエステルと共重合
可能なものであれば特に制限はない。
限はない。一般には、ポリビニルエステルの加水分解あ
るいはアルコリシスによって製造される。 また本発明
の特長を損なわない範囲において共重合やＰＶＡあるい
はＰＶＡｃとの反応による変性を行っても良い。ポリビ
ニルエステルとしてはビニルエステルの単独重合体、２
種以上のビニルエステルの共重合体およびビニルエステ
ルと他のエチレン性不飽和単量体との共重合体が含まれ
る。 ここで、ビニルエステルとしては、ギ酸ビニル，
酢酸ビニル，プロピオン酸ビニル，バーサティック酸ビ
ニル，ピバリン酸ビニル等が使用できるが、その中でも
工業的に安価な酢酸ビニルが一般的に用いられる。 本
発明で使用するＰＶＡは他の単量体との共重合体でもよ
く、また連鎖移動剤を使用して重合体の末端を修飾した
ものも使用できる。 ビニルエステルと共重合するエチ
レン性不飽和単量体としては、ビニルエステルと共重合
可能なものであれば特に制限はない。
【００２３】本発明に用いられる無機質材料には、特に
制限はないが、セメント質材料が好適なものとしてあげ
られる。 セメント質材料としては、普通ポルトランド
セメントの他、アルミナセメント等のおよそすべてのセ
メント質材料を使用することができ、必要に応じてシリ
カ質粉末や骨材等を配合することができる。シリカ粉末
とは、セメント分野でポゾランと称されている石灰と水
の存在下で徐々に水硬性を発揮するもので、珪石粉、フ
ライアッシュ、高炉スラグ粉末、シリカヒューム、珪藻
土等のシリカ分の含有率の高い無機粉体などを指し、な
かでも珪石粉やフライアッシュ、シリカヒュームが一般
的に使用される。骨材としては、砂などの細骨材、砂利
などの粗骨材、さらには軽量骨材を指し、目的と用途に
合わせて選択される。 本発明の押出成形助剤は、無機
質材料に対して０．０１〜３０重量％、好適には０．０
５〜２０重量％配合して使用される。 また、補強のた
めに繊維質材料を添加しても本発明の効果を何ら阻害し
ない。 繊維質材料としては、石綿、ガラス繊維等の無
機質繊維材料、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維、ビ
ニロン繊維、パルプ等が挙げられる。
制限はないが、セメント質材料が好適なものとしてあげ
られる。 セメント質材料としては、普通ポルトランド
セメントの他、アルミナセメント等のおよそすべてのセ
メント質材料を使用することができ、必要に応じてシリ
カ質粉末や骨材等を配合することができる。シリカ粉末
とは、セメント分野でポゾランと称されている石灰と水
の存在下で徐々に水硬性を発揮するもので、珪石粉、フ
ライアッシュ、高炉スラグ粉末、シリカヒューム、珪藻
土等のシリカ分の含有率の高い無機粉体などを指し、な
かでも珪石粉やフライアッシュ、シリカヒュームが一般
的に使用される。骨材としては、砂などの細骨材、砂利
などの粗骨材、さらには軽量骨材を指し、目的と用途に
合わせて選択される。 本発明の押出成形助剤は、無機
質材料に対して０．０１〜３０重量％、好適には０．０
５〜２０重量％配合して使用される。 また、補強のた
めに繊維質材料を添加しても本発明の効果を何ら阻害し
ない。 繊維質材料としては、石綿、ガラス繊維等の無
機質繊維材料、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維、ビ
ニロン繊維、パルプ等が挙げられる。
【００２４】また本発明には上記添加物以外の添加物を
本発明の効果を損なわない範囲で併用しても差し支えな
い。その一例としては、メチルセルロースなどの流動性
改良剤、デンプン系化合物、多価アルコール、硼酸、硼
砂、硼酸カルシウム、硼酸エステルなどの硼酸系化合
物、ステアリン酸カルシウムなどの撥水剤、泡連行剤な
どが挙げられる。
本発明の効果を損なわない範囲で併用しても差し支えな
い。その一例としては、メチルセルロースなどの流動性
改良剤、デンプン系化合物、多価アルコール、硼酸、硼
砂、硼酸カルシウム、硼酸エステルなどの硼酸系化合
物、ステアリン酸カルシウムなどの撥水剤、泡連行剤な
どが挙げられる。
【００２５】本発明の押出成形助剤の使用方法に制限は
なく、前記したセメント質材料及びシリカ質材料、繊維
質材料、骨材などとともに粉末で混合した後、水を加え
混練・押出成形してもよいし、水溶液で添加した後混練
・押出成形してもよい。 代表的な押出成形としては、
先ず、セメント質材料、シリカ質材料、繊維質材料、
骨材および本発明の押出成形助剤をドライブレンドした
後、水を加えて混練し、次いで混練物を押出成形機によ
りダイスから押出し、目的の形に成形する方法が挙げら
れる。 押し出された押出成形品は、切断機等により所
望の長さに切断した後、室温、蒸気養生、またはオート
クレーブ養生等で養生される。
なく、前記したセメント質材料及びシリカ質材料、繊維
質材料、骨材などとともに粉末で混合した後、水を加え
混練・押出成形してもよいし、水溶液で添加した後混練
・押出成形してもよい。 代表的な押出成形としては、
先ず、セメント質材料、シリカ質材料、繊維質材料、
骨材および本発明の押出成形助剤をドライブレンドした
後、水を加えて混練し、次いで混練物を押出成形機によ
りダイスから押出し、目的の形に成形する方法が挙げら
れる。 押し出された押出成形品は、切断機等により所
望の長さに切断した後、室温、蒸気養生、またはオート
クレーブ養生等で養生される。
【００２６】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に詳しく説
明するが、本発明はこれによって限定されるものではな
い。実施例中特に断わりのないかぎり、「％」および
「部」は重量基準を表す。
明するが、本発明はこれによって限定されるものではな
い。実施例中特に断わりのないかぎり、「％」および
「部」は重量基準を表す。
【００２７】実施例１〜７ 普通ポルトランドセメント；１００重量部、粉末珪石
（３５００ブレーン）；１００重量部、ポリプロピレン
繊維（大和紡 ＰＺＬ−１２ｄ，６ｍｍ）；１重量部お
よび該ＰＶＡ系重合体；４重量部からなるセメント質配
合物を高速ミキサー（高速ミキサーＨＭＳ−８０、
（株）宮崎鉄鋼製）で攪拌し、乾式混合した後、水を加
えさらに攪拌した。得られた混合物を混練機（原料混練
機ＭＰ−３０、（株）宮崎鉄鋼製）で混練し、粘土状
（ペースト状）の試料を得た。粘土状試料を真空成形機
（真空成形機ＦＭ−３０−１、（株）宮崎鉄鋼製）に６
０ｍｍ×４ｍｍの開口部を有するダイスを接続し、で真
空押出成形を行った。 なお、押出成形性は、押出成形
時の成形速度と押し出し圧力から判断した。使用したＰ
ＶＡ系重合体と成形時の吐出圧および保形性を表１に示
す。
（３５００ブレーン）；１００重量部、ポリプロピレン
繊維（大和紡 ＰＺＬ−１２ｄ，６ｍｍ）；１重量部お
よび該ＰＶＡ系重合体；４重量部からなるセメント質配
合物を高速ミキサー（高速ミキサーＨＭＳ−８０、
（株）宮崎鉄鋼製）で攪拌し、乾式混合した後、水を加
えさらに攪拌した。得られた混合物を混練機（原料混練
機ＭＰ−３０、（株）宮崎鉄鋼製）で混練し、粘土状
（ペースト状）の試料を得た。粘土状試料を真空成形機
（真空成形機ＦＭ−３０−１、（株）宮崎鉄鋼製）に６
０ｍｍ×４ｍｍの開口部を有するダイスを接続し、で真
空押出成形を行った。 なお、押出成形性は、押出成形
時の成形速度と押し出し圧力から判断した。使用したＰ
ＶＡ系重合体と成形時の吐出圧および保形性を表１に示
す。
【００２８】比較例１ ＰＶＡ系重合体を使用しないこと以外は実施例１と同じ
方法で成形を行った。成形時の吐出圧を表１に示す。
方法で成形を行った。成形時の吐出圧を表１に示す。
【００２９】比較例２〜５ 表１に示すＰＶＡ系重合体を使用した以外は実施例１と
同じ方法で成形を行った。 成形時の吐出圧を表１に示
す。
同じ方法で成形を行った。 成形時の吐出圧を表１に示
す。
【００３０】
【表１】
【００３１】
【発明の効果】本発明のＰＶＡ系重合体を使用すること
により、無機質材料とくにセメント質材料の押出成形性
を改善することができる。
により、無機質材料とくにセメント質材料の押出成形性
を改善することができる。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 111:00
Claims (6)
- 【請求項１】 親水性基を有する単量体単位を０．１〜
２０モル％の範囲で含有し、重合度が１５００以上のポ
リビニルアルコール系重合体からなる無機質材料の押出
成形助剤。 - 【請求項２】 親水性基がスルホン酸基またはその塩，
カルボキシル基またはその塩，アミド基，エステル基，
アミン基またはその塩，主鎖のビニルアルコール由来以
外の水酸基から選ばれる少なくとも１種の親水性基であ
る請求項１記載の押出成形助剤。 - 【請求項３】 ポリビニルアルコール系重合体が、４０
℃のセメントスラリー下において３０％以上が溶解する
請求項１または２記載のセメント質材料の押出成形助
剤。 - 【請求項４】 炭素数が６以上のアルキル基を含有する
疎水性単量体単位を０．００５〜１５モル％の範囲で含
有する請求項１〜３のいずれかに記載のセメント質材料
の押出成形助剤。 - 【請求項５】 ポリビニルアルコール系重合体の重合度
が２０００以上である請求項１〜４のいずれかに記載の
押出成形助剤。 - 【請求項６】 無機質材料に請求項１〜５のいずれかに
記載の押出成形助剤を配合した無機質押出成形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11165398A JPH11302051A (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | 無機質材料の押出成形助剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11165398A JPH11302051A (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | 無機質材料の押出成形助剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11302051A true JPH11302051A (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=14566789
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11165398A Pending JPH11302051A (ja) | 1998-04-22 | 1998-04-22 | 無機質材料の押出成形助剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11302051A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001172067A (ja) * | 1999-12-14 | 2001-06-26 | Denki Kagaku Kogyo Kk | セメント混和材及びそれを用いたコンクリートの製造方法 |
| JP2002226249A (ja) * | 2001-01-30 | 2002-08-14 | Kuraray Co Ltd | 繊維補強セメント成形体 |
| US10655323B2 (en) | 2015-12-23 | 2020-05-19 | Sika Technology Ag | Contact layer with a solid filler component |
-
1998
- 1998-04-22 JP JP11165398A patent/JPH11302051A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001172067A (ja) * | 1999-12-14 | 2001-06-26 | Denki Kagaku Kogyo Kk | セメント混和材及びそれを用いたコンクリートの製造方法 |
| JP2002226249A (ja) * | 2001-01-30 | 2002-08-14 | Kuraray Co Ltd | 繊維補強セメント成形体 |
| US10655323B2 (en) | 2015-12-23 | 2020-05-19 | Sika Technology Ag | Contact layer with a solid filler component |
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