JPS6218511B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明はガラス繊維強化セメント質材料（以
下GRCと呼ぶ）を押出成形法により製造するに
適した押出成形用GRC組成物に関する。 近年、耐アルカリ性が優れた耐アルカリ性ガラ
ス繊維（以下ARGと呼ぶ）が開発され、セメン
トをガラス繊維で補強したGRCが実用化されて
きている。このGRCの製造法として、セメント
スラリーと同時にARGを切断しながらスプレイ
するダイレクトスプレイ法、およびスプレイサク
シヨン法、石綿スレートの技術を応用した抄造
法、さらには一部プレミツクスによるキヤストプ
レス法が実用化されている。そして、形状が単純
な例えば平板等は抄造法、スプレイサクシヨン法
等の高い生産性の製造手段により製造されるに至
つている。しかし、厚物あるいは複雑な形状のも
のなどは一般に型枠成形するため、生産性が低く
安価な原料を用いながら製品コストは割高となる
ことが避けられなかつた。また、型枠成形は脱型
までに長時間を要するため、多数の型枠を必要と
し製造コストに占める型枠コストの割合が高く、
このため多様な形状、寸法に応じ経済的に成形す
ることができなかつた。 上記のような型枠成形の欠点を解決する手段と
して近年押出機による成形法が試みられている。
ところが、押出成形法によりGRCを成形する場
合、モルタルに剪断、圧縮、曲げ等の高い外部応
力が作用し、ARGは破断されて繊維長が著しく
短くなり補強効果を充分上げることができなかつ
た。また、モルタルに作用する外部応力を低減す
るために水量を増し流動性の向上を図ると、今度
は押出成形した生製品の流動性も大きくなり変形
し易く、いわゆる“ダレ”現象を示す。“ダレ”
現象を防止するためには、また新に押出成形後の
形状を保持するための装置的工夫等が必要にな
る。 この発明は上記の問題点を解決したものであ
り、その目的はGRCを押出成形するに当つて、
ARGの破壊を低く押え高い補強効果を上げると
ともに、押出成形したモルタル生製品の保形性が
高く別途保形手段をとることなく、形状および寸
法の精度を高く保つてGRCを製造することので
きる押出成形用の組成物を提案するにある。 この発明は、セメント100重量部と、５〜50mm
長の耐アルカリ性ガラス繊維0.5〜30重量部を含
み、その他添加物を配合した混合物に、圧縮変形
性吸水材小砕片をセメント100重量部に対して10
〜100重量部の範囲で、かつ、耐アルカリ性ガラ
ス繊維重量に対し1.1倍以上添加してなつたこと
を特徴とする押出成形用GRC組成物である。 この組成物のモルタルを押出機を用い成形する
と、モルタル中に過剰の水がなくても、押出機中
でモルタル中の圧縮変形性吸水材が圧縮され吸水
されていた水分が外部に絞り出され、モルタル粒
子間水として供給され、モルタルに充分な流動性
を賦与し局部的な圧力上昇が回避されARGの破
壊を低く押えることができる。さらに、押出機か
ら吐出され、圧力から解放されたモルタルは、そ
の中の圧縮変形性吸水材が膨張吸水して、流動に
必要であつた粒子間水を取込み、流動性が低下し
てモルタル生製品の形状を維持することができ
る。 このため、この発明の組成物は押出機を用い、
長い繊維長のARGで補強された強度が高く形状
および寸法精度の高いGRCを、多様な形状、寸
法に応じ経済的に製造することを可能とするもの
である。 また、この組成物から成形して得られたGRC
は、圧縮変形性吸水材を含むため従来のGRCに
ない物性を賦与することができ、建築物外壁、間
仕切壁、天井あるいは柱等の建材用に好適な材料
とすることができる。例えば、骨材としてパーラ
イト等の軽量骨材を用い圧縮変形性吸水材との合
計量をセメント重量に対し25％以上とするなら
ば、鋸切断、釘打ち、釘止め等の加工性が生じ、
軽量で断熱性に優れ、量感に富む木材様のものと
することができ、表面結露を木材並とすることも
できる。 この発明に用いられるARGは単糸径が７〜30
μ、繊維長が５〜50mmで、短繊維あるいはチヨツ
プストランド等の状態のものである。５mm長未満
ではモルタル層との碇止効果が低く補強効果が乏
しく、50mmを超えるとモルタルに混練しにくく、
からまりを起すなどし長さによる補強効果が飽和
する。単糸径が７μ以下であると、セメントのア
ルカリ成分による侵食を受けやすくなり、補強効
果が低下し、長期の耐久性に問題を生じる恐れが
ある。逆に30μを超えるとモルタルとの附着面積
が減少し碇止効果が低下し、さらに柔軟性が減少
し折損が増大し充分な補強効果が得られない。ま
た、ARG混和量が100重量部に対し、0.5重量部
未満では充分な強度が得られず、逆に30重量部を
超えると均一な混練が困難となり補強効果が飽和
に近ずきコストを押上げ実用性が失なわれる。特
に好ましいARGの混和量は強度、成形性および
コストの点からセメント100重量部に対し２〜20
重量部である。 この発明の圧縮変形性吸水材とは、外部圧力に
より圧縮されて体積を縮小させ吸水した水を放出
し、圧を解放すると再び膨張して水を吸水する高
い能力を有する物質である。このような物質とし
ては、紙、繊維、木材、パルプあるいはプラスチ
ツク発泡体のごときものである。これら材料は一
般に平均径が３mm以下の小砕片となし用いられ
る。紙、繊維等の場合もこの程度に相当する大き
さに裁断、破砕して使用することができる。そし
て、繊維屑、紙屑、製材工程の鋸屑あるいは廃プ
ラスチツク発泡体等を原料として使用できるの
で、コストの低減化と資源の有効利用の点から極
めて有利である。 圧縮変形性吸水材の添加量はセメント100重量
部に対し10〜100重量部の範囲である。10重量部
未満では押出成形に際して粒子間水の取込み能力
が不足し保形性が乏しくなり、100重量部を超え
るとセメントの割合が減少して、セメントの結合
能力が不充分となる。また、圧縮変形性吸水材は
ARGに対し1.1倍以上の重量を添加する必要があ
る。1.1倍未満ではARGの保護効果が乏しくARG
の破壊を低く押えることがむずかしくなる。圧縮
変形性吸水材の添加量は上記の範囲であるが、好
ましくは、セメント100重量部に対し20〜50重量
部の範囲であり、かつ、ARG重量の２〜５倍の
範囲である。 この発明に用いられるセメントはポルトランド
セメントをはじめアルミナセメントおよびそれら
の混合セメント等を用いることができる。この発
明の組成物は必要に応じて、スラグ、フライアツ
シユ、石膏、ポゾラン、他の繊維物質、ゴムラテ
ツクス等の樹脂エマルジヨン、着色剤、硬化速度
調整剤、防止剤その他押出成形に悪影響をおよぼ
さない範囲で各種骨材および添加物を含むことが
できる。 これら物質として軽量骨材、珪藻土、石綿、ゴ
ムラテツクス等の樹脂エマルジヨンを添加するこ
とは成形性あるいは製品物性の上から有効であ
る。すなわち、軽量骨材は圧縮変形性吸水材の圧
力緩衝効果および可塑化効果により成形工程で
ARGと同様に破壊されにくく、GRC製品の軽量
化、加工性、断熱性の向上に寄与する。珪藻土、
石綿は成形過程で保水性が高く、生製品の保形性
を高め製品の表面平滑化に効果がある。石綿はさ
らに補強材としての効果もある。樹脂ラテツクス
を添加するならば、モルタルの成形可能水分が低
減でき、製品強度が向上するとともに、ポリマー
セメントとなつて強度を向上改善する。また
ARGの周囲に介在してARGの保護およびARGと
セメントとの附着性の向上に効果がある。 軽量骨材としては、火山レキ砂、抗火石粒等の
天然軽量骨材、パーライト（真珠岩、黒曜石）、
シラスバルーン、膨張ケツ岩、膨張粘土、膨張合
成樹脂等の人工軽量骨材が有効であり、特にパー
ライトがGRC製品の比重・加工性および安定供
給とコストの点で最適である。軽量骨材の平均粒
径は３mm以下が好ましい。３mmを超えるとモルタ
ルの流動性を低下させ、押出成形過程で破壊され
やすくなり好ましくない。 軽量骨材の混入量は、製品の設計比重、加工性
（鋸切断性、釘打ち釘止め性等）、性能（強度、断
熱性等）の観点から総合判断して決められ、セメ
ント100重量部に対し、10〜100重量部、特に20〜
50重量部が好ましい。 珪藻土の混入量はセメント100重量部に対し５
〜50重量部の範囲、石綿の混入量は１〜30重量部
の範囲、また樹脂エマルジヨンの混入量は固形分
換算で１〜30重量部の範囲が適当である。 この発明の組成物は水を加え、混合、混練して
モルタルとなし押出成形されるが、水分量は外割
（全組成物に対し）20〜100重量％の範囲である。 この発明は上記のごとき構成であり、ARGお
よび圧縮変形性吸水材料を混合したセメント質材
料からなる押出成形用GRC組成物である。従来
のGRC押出成形品は、ガラス繊維が押出成形の
際に損傷を受け、製品中で充分な長さの繊維長を
保つことができず、その補強効果に疑問が持たれ
ていた。しかるに、この発明の組成物は、モルタ
ルとなし押出機により成形することにより、生製
品の状態において形状、寸法の保形性を保ち得る
と同時に、押出工程においてARGに損傷を与え
ることが少ない。この結果、ARGの補強効果が
高く強度が優れた、形状寸法の精度が高い、複雑
な形状の高附加価値製品を高生産性、低コストで
製造することを可能となした。 以下実施例および比較例を次表に示す。 各例において用いた原料、押出装置は下記の通
りである。 セメント：宇部セメント社製 普通ポルトラ
ンドセメント、 ARG：ピルキントン社製「Cem−Fil」 チヨツプストランド繊維長24mm 圧縮変形性吸水材 木粉：製材鋸屑２mmパス通過のもの、 紙：新聞紙水中解砕３mmパス通過のもの、 繊維：木綿平織布３mm以下に裁断したもの その他材料 軽量骨材：フヨーライト社製パーライト「フヨ
ーライト１号」 石綿：ジヨーンズ・マンウイル社製「6D−
04」 可塑剤：MC、信越化学社製「メトローズ」 押出機：宮崎鉄工社製「FM−Ｄ型」 押出成形試料：中空角柱辺ａ（100mm□）−直
径ｒ（70φ） （図面に示す形状の通り）

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

図面は実施例および比較例の押出成形試料およ
びその歪を示す断面図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ セメント100重量部と、５〜50mm長の耐アル
   カリ性ガラス繊維0.5〜30重量部を含み、その他
   添加物を配合した混合物に、圧縮変形性吸水材小
   枠片をセメント100重量部に対し10〜100重量部の
   範囲で、かつ前記耐アルカリ性ガラス繊維重量に
   対し1.1倍以上添加してなつたことを特徴とする
   押出成形用GRC組成物。