JPS62253407A - 炭素繊維補強セメント板の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、炭素繊維補強セメント板の製造方法に関し、
さらに詳しくは製品の強度が高く、装置が簡単で、生産
性の高い製造方法に関するものである。

（ｉＸ　＊箇枯厳） 石綿繊維補強セメント板は内・外装材として広く用いら
れているが、石綿は発癌性物質であると言われるので脱
石綿化が図られ、耐アルカリ性ガラス繊維が試用された
が、耐アルカリ性が不十分で長期強度を確保することが
不可能であったので、耐アルカリ性に優れるｊ々素繊維
による補強が雫まれている。

炭素繊維補強セメント板を製造する方法としては、プレ
ミックス法、スプレー法、抄造法、押出成形法が試みら
れたが、それぞれ次の問題点を有している。

プレミックス法は、セメントペーストまたはセメントモ
ルタルと炭素繊維とを混合した後、型枠を用いて成形す
る方法であるが、必要とする強度を発現し得る量の炭素
繊維を均一に混合することは不Ｈ（能であった。

スプレー法は、炭素繊維をカッターで切断しつつ、セメ
ントペーストまたはセメントモルタルと同時に吹き付け
る方法で、スプレーサクション法は、スプレー法におけ
る吹付面の裏面よりサクジョンにより水分を吸引除去す
る方法で、共に炭素繊維が２次元に均一に配向された製
品を製造し得るが、特殊で複雑な装置を必要とするばか
りでなく、生産性の向上も望み難い。

円網抄造法は、抄造時の炭素繊維によるセメント粒子の
保持力が小さいため、炭素繊維とセメントとによる素地
の抄き上げが不可能である。

押出成形法は、押出機としてスクリュー式押出機が用い
られており、石綿繊維補強セメント板の製造においては
主力の製造方法である円網抄造法に比し生産性が高く、
かつ排水を生じないなどの優れた方法であるが、口金よ
り押し出された未硬化成形体をそのまま養生じて製品と
するため未硬化成形体は密実なものとする必要があるの
で、口金の開口面積の押出機の押出口面積に対する比（
開口比）を約０．２〜０．４として押出素地を締め固め
ているため、押出機および口金内の素地は高い押出圧力
により強い剪断力を受け、石綿に代えて炭素繊維を用い
ても炭素繊維は切断されて強度の発現に殆ど富与せず、
押出機より円柱状で押し出されてくる素地に対し横断面
形状の変化の大きい平板を製造する場合は、炭素繊維の
切断は特に顕著である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明は前記の問題点を解決し、製品の曲げ強度および
衝撃強度が高く、装置が筒中で生産性が高い製造方法を
提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は前記の問題点を解決するために、少なくともセ
メントと炭素繊維とセメントに対し０．２〜０．５重を
二％の１１延剤とを含有する原料を水にて混練した素地
を、スクリュー式押出成形機により開口比０．４〜０．
８にて円筒状に押し出し、該円筒を押出方向に対し直角
方向に切断し、該切断体の上部を押出方向に切開して平
板状に展開し。

該平板を圧延したのち養生するものである。

〔作用〕

本発明の主眼は、押出機および口金内の素地の剪断力を
低下させて炭素繊維の切断を防ぐことにある。

セメントとしてはポルトランドセメント、高炉セメント
、シリカセメント、フライアッシュセメントなどが製品
に要求される品質、許される製造期間、養生の種類など
によって選択され、オートクレーブ養生が行われる場合
などには珪砂粉が混合される。

炭素繊維としては、ＰＡＮまたはピッチ系の直径１２〜
１５ｐｍ長さ５〜１０ｍｍのものが用いられ、その使用
量は原料に対し内密０．５〜５重量％である。

素地は、押出機のスクリュー、スクリューのケーシング
および口金との摩擦によって発熱しこの発熱によってセ
メントの水和が促進され、この水和によって発熱しこの
発熱によって水和がさらに促進され、素地は凝結を開始
して累進的に可塑性が減少して剪断力が増加するので、
リグニンスルフオン酸カルシウム、珪弗化物等の凝結遅
延剤をセメントに対し０．２〜０．５重量％使用する。

０．２重量％未満では効果が不充分で、０．５ｆｉｖｒ
気ル諸ンで赫…Ｉ−でも抽早め増進がかい一押出機およ
び口金内の素地に対し成形時に脱水現象を起こさせると
、押出成形が安定して行えないため、これを防ぐと同時
に素地の剪断力を低下させて歪のない素地を押出すため
に、水溶性セルロース、エーテル類、エチレンオキサイ
ド玉合体、アクリルアミド重合体、ポリビニールアルコ
ール等の増粘剤を素地に混入することが好ましく、混入
峻は素地の他の組成等を考慮し、押出成形に所要の最適
可塑性を発現させるべく試行によって定められる。

スクリュー式押出機の押出口は円形をしているので、素
地の剪断力をなるべく低くして押し出すには素地を円柱
状に押し出すことが望ましいが、押し出された未硬化成
形体を押出方向に切開してｆ板状に展開するためには円
筒状に押し出すことが必要である。

円筒の外・内径は、押出機の押出口の大きさ、製品の大
きさ、圧延の程度等を考慮して定められる。

［１金の開口比は、大きくすれば素地の剪断力が低下し
、炭素ｍ維の切断を防ぐことができるが、円筒状未硬化
成形体の密実性が不十分となり、切開・展開・圧延の操
作が不可能となったり、これ笠の操作が可能の場合でも
得られた製品の物性が不七分となる恐れがあるので、０
．８以下とし、０．４未満とすると炭素繊維の切断が顕
著となるので、開口比は０．４〜０．８とする。

押し出された円筒は、製品の大きさ、圧延の程度を勘案
して、押出方向に対し直角方向に切断した後、切断体の
上部を押出方向に切開して展開することにより平板状に
することができる。切断体は未硬化であるので、例えば
回転鋸を用いれば容易に切開することができる。

平板を圧延し所要の厚さおよび／または密度とする。

圧延はロールプレスまたは全面プレスにより行うことが
できるが、ロールプレスを用いて対向するロールの間隙
を逐次小とし、その間を平板を通過させる方法が圧延が
容易で、かつ圧延素地の組成をいためず好ましい、ロー
ルプレスまたは全面プレースの加圧力およびロールの数
は、平板の腰の強さ、加工度笠より適宜定められる。

圧延の後、自然養生、蒸気養生またはオートクレーブ養
生を行って硬化させ６必要があれば裁断して製品とする
。

〔実施例〕

６通ポルトランドセメント５５．３２　型針部、粗粒砂
４０重量部、直径１０ｇｍ長さ８ｍｍのピッチ系炭素縁
＃４ｉｌ量部、リグニンスルフオン酸カルシウムｏ、ｔ
ａｉ−ｕ部およびメチルセルロース０．５重量部よりな
る原料を水２５重稜部にて混練した素地を、押出口の内
径２５０ｍｍのスクリュー式押出機に口金を接続して外
形２２０ｍｍ内ｆ％　１００　ｍ　ｍの円筒状に押し出
し、この円ｔ１を回転鋸を用いて押出方向に対して直角
方向に切断して長さ５００ｍｍの切断体とし、この切断
体のＬ部を回転鋸を用いて切開して平板状とした。平板
はロールプレスにより圧延して厚さを１２ｍｍとし、ゲ
ージ圧１０ａｔｇ、５時間のオートクレーブ養生を行い
製品を得た。

製品の物性を表に示す。

〔比較例〕

リグニンスルフオン酸カルシウムを０．１２重量部、メ
チルセルロースをｏ、５ｆｆｉＪｉｆｆｌｌ、口金を開
口部の高さ１２ｍｍ・幅３３０ｍｍの平板用口金とした
以外は実施例と同様にし、製品の物性を表に示した。

〔発明の効果〕

本発明の方法により、強度および靭性の高い炭素繊維補
強セメント板を筒中な装置で生産性高く製造することが
できた。

また、製品中の炭素繊維は主として押出方向に対して直
角方向に配向しているので、この配向方向における強度
は、同一炭素繊維配合量の二次元配向の製品に比し高い
。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　少なくともセメントと炭素繊維とセメントに対し０
   ．２〜０．５重量％の遅延剤とを含有する原料を水にて
   混練した素地を、スクリュー式押出成形機により開口比
   ０．４〜０．８にて円筒状に押し出し、該円筒を押出方
   向に対し直角方向に切断し、該切断体の上部を押出方向
   に切開して平板状に展開し、該平板を圧延した後養生す
   ることを特徴とする炭素繊維補強セメント板の製造方法
   。