JPS6246941A - 炭素繊維補強セメント押出成型用組成物 - Google Patents

炭素繊維補強セメント押出成型用組成物

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JPS6246941A
JPS6246941A JP18541385A JP18541385A JPS6246941A JP S6246941 A JPS6246941 A JP S6246941A JP 18541385 A JP18541385 A JP 18541385A JP 18541385 A JP18541385 A JP 18541385A JP S6246941 A JPS6246941 A JP S6246941A
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JP
Japan
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cement
weight
parts
fibers
carbon fiber
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP18541385A
Other languages
English (en)
Inventor
憲一 中川
白川 潔
昭 安藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Publication date
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  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

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、外壁材などの用途を有する炭素繊維補強セメ
ント押出成型用組成物に関する。
〔従来の技術〕
石綿セメントは、中空部を有する押出成型体として外壁
材に適用さnている。この外壁材はオートクレーブ養生
しているため高強度でかつ寸法安定性が良く、ま友中空
部を有している几め軽量でかつ断熱性に優nている。そ
の石綿セメント押出成型用組成物は、普通ポルトランド
   □セメント60重量部、石綿18重量部、珪砂1
2it部、シラスバルーン9重量部、塩ビ繊維0.5重
量部、押出助剤0.5重量部に所定量の水を加えて混練
したものである。ところが、石綿は健   □康面での
虞nがあることから、その使用が欧米では既に厳しく規
制さnており、日本でもその方向に向いつつあると考え
らnる。したがって、現在石綿に代わるセメント補強用
繊維として、ガラス繊維、スチール繊維、ビニロン繊維
、アラミド繊維、炭素繊維等が検討さnているが、セメ
ント系押出成型用繊維として最適な繊維はまだ見当らな
い。すなわち、ガラス繊維は耐アルカリ処理さn*セメ
ント用織繊維すら、オートクレーブ養生中に劣化し補強
効果が激減し、スチール繊維はオートクレーブ養生中お
よび製品としての供用中に発錆するため、外観が悪くな
り、ビニロン繊維は耐熱温度が110℃と低いため、オ
ートクレーブ養生が出来ないなどの欠点がある。さらに
、アラミド繊維もオートクレーブ養生には不適とさnて
いる。したがって、オートクレーブ養生の観点から石綿
に代わる繊維として、炭素繊維が有望とさnている0〔
発明が解決しよ、うとする問題点〕 ところが、中空部を有する押出材を得るためには、押出
成型時中空部が変形しないよう、使用材料、配合条件を
選定し材料を硬くしなけnばならないが、使用材料、配
合条件によって押出後の中空部の変形を抑制出来る材料
硬さでは押出機内で材料が閉塞する場合がある。すなわ
ち、押出時に必要な材料の可塑性と押出後の保型性に必
要な材料の硬さの2つの相反する性質をバランスさせる
ことが難しい0こルは、炭素繊維に限らず上記各種の人
造繊維を使用した場合でも同様である0ところが、天然
繊維である石綿をセメント補強用繊維として使用すると
、石綿の吸水性、潤滑性などの緒特性から押出材料の可
塑性と保型性をバランスさせることが比較的容易である
。しかるに、前述の通り石綿はその使用が規制さnるこ
とか予想さnる〇そこで本発明の目的は、容易にセメン
ト押出中空材を得ることができるとともに、使用に際し
ての問題もない炭素繊維補強セメント押出成型用組成物
を提供すること、にある。
〔問題点を解決するための手段〕
上記問題点を解決するための本発明は、炭素繊維補強セ
メントの配合において;炭素繊維が0.5〜10重量部
、パルプ繊維(パルプと同義)が0.1〜6重量部、押
出助剤が0.1〜5重量部、残部が実質的にセメントお
よび骨材からなる合計100重量部の水以外の固形分に
;水を加えて混合混練した混線物の降伏値が500〜3
000kg/rrjどなるよう配合したことを特徴とす
るものである。
〔作用〕
本発明では、各配合材料およびその配合量が適切に配合
さ几ているとともに、特にパルプ繊維(パルプ)を添加
することに主要点がある〇パルプ繊維は、吸水性がちり
、しかも繊維自体が細かく枝分かルしている。し友がっ
て、吸水性のために、押出成型時材料中の水分を適度に
吸排水し、成型性が高まり、ま素繊維の枝分nのために
、セメントや骨材を抱きかかえる性質を示し保型性を高
める。しかも、パルプ繊維の添加により粘性が高まシ、
可塑性が向上する0〔発明の具体例〕 以下本発明をさらに詳説する。
本発明における炭素繊維補強セメント押出成型体、特に
中空体の成型に好適に使用できる材料は、セメント1種
もしくは複数種の骨材、炭素繊維、パルプ、押出助剤と
水から実質的に構成さルている。
本発明の上記配合よフさらに好適な配合は、炭素繊維2
〜5重量部、パルプ繊維0.5〜2重量部、押出助剤1
〜2重量部である0 本発明に用いらnるセメントの種類は特に限定しないが
、押出成型時のノ・ンドリンク時間やコストを考慮する
と普通ポルトランドセメントが望ましい。骨材には、珪
砂、シラスバルーン、シリカヒユーム、珪ンウ上等が使
用できるが種類は特に限定しない。また、使用に際して
はこnらの骨材を1種′類でも複数種類を組合せてもよ
い〇 パルプ繊維はセメント補強用繊維ではなく、押出成型性
を向上させるためのプロセス繊維として使用さnる。こ
nはパルプ繊維は石綿と同様吸水性を有するので、押出
成型時材料中の水分を適度に吸排水し、また繊維が細が
〈枝分かnしているので、セメントやシラスバルーンを
抱きかかえるなどの性質から押出成型体の保型性改善に
有効であること、同時にパルプを添加すると粘性が向上
し可塑性も改善さnるなどが種々検討の結果明らかとな
ったためである。炭素繊維はポリアクリルニ) IJル
を焼成して得らnるPAN系、石油や石炭ピッチから製
造さnるピッチ系等が適用できるが、コスト面からはピ
ッチ系炭素繊維を使用する方が望ましい。押出助剤には
メチルセルロースやヒドロキシエチルセルロースなどが
適用できるが、特に限定しない。
本発明における配合量として、炭素繊維が0.5重量部
未満ではセメント成型体における炭素繊維の補強効果が
期待できず、10重量部を超えは、1〜50朋が好適で
あり、l mllL未満では補強効果が小さく、50正
を超えると、均一な混合混線が難しくなる。また、この
炭素繊維としては、10〜20ヨ径のピッチ系炭素繊維
が特に好適である。パルプ繊維は本発明中量も重要な材
料であシ、材料の可塑性の改善と保型性の確保に効果の
あるプロセス繊維として使用する。
パルプ繊維は0.1重量部未満では保型性には効果がな
く、5重量部を超えると、成型体の防、耐火性能が劣る
。石綿セメントの場合の押出助剤の添加量は0.1重量
部以下で十分であるが、石綿を使用しない押出材では材
料の可塑性が低下するため、0.1重量部以上添加する
必要がある〇また、押出助剤を5重量部を超える量で添
加す   □ると押出成型の際、材料中の気泡が除去し
にくぐ、配合条件によっては押出成型機のオーガスクリ
ユーと材料間でスリップが起こり材料が送nない等のト
ラブルの原因になる上、コスト高となるので好ましくな
い。なお、塩ビ繊維は成型体の耐衝撃性を向上させる効
果があるため添加してもよいが、塩ビ繊維の耐熱温度が
120℃であるため、塩ビ繊維混人材のオートクレーブ
養生条件が制約さn外壁材として使用した場合の寸法安
定性にやや問題を残す場合があるが、寸法安定性よりも
耐衝撃性を向上させる場合には0.1〜5重量部を配合
してもよい。ここで、0、1重量部未満では石綿セメン
トと同等の耐衝撃性が得らnず、5重量部を超えると、
成型体の強度低下の原因となる〇 一方、水は押出材の可塑性および保型性と密接な関係に
あり、材料の配合条件により水の最適配合量が異なって
くる。また、骨材の種類およびその添加量、セメント、
炭素繊維、パルプ繊維、押出助剤の増減に対し、一定の
可塑性、保型性を確保するための水量の増減量はそnぞ
n異なる。したがって、本発明では水の配合量を規定せ
ず、各種材料と水との混線物の降伏値を与えることによ
り水の配合量を定めた0ここで降伏値が500 kg/
rrj未満では十分な保型性を得ることができず、30
00 kg/rrlを超えると必要以上に材料が硬くな
シすぎ、押出機内にて材料が閉塞する場合が生じる。な
お、セメントおよび骨材の添加量は、骨材の種類により
変動するため本発明では特に限定しない。
ここで、降伏値は材料に゛外力が作用した場合に材料が
流動を始めるせん断芯力で示さし1押出材料の保型性を
表わす指標とするものである。
〔実施例〕
次に実施例を示す。
第1表に示す4ケースの配合条件にて製作した板厚15
朋、板幅40朋の平板成型体を第1図に示すような方法
(1は供試体、2は支持体−n也ヱ’+ ry −r″
 椋山奸本【ハ瓜昇C1井小廿払も舛鳴っ九ところ、第
2表に示すように炭素繊維補強セメント押出成凰体の保
型性を石綿セメントのそnに近づけるために、パルプ繊
維が有効なことが明らかとなっ几。
第   1    表 第  2  表 ここで、使用材料種は次の通りである0■ セメント:
普通ボルトランドセメント■ 炭素繊維:10mm長さ
くピッチ系)■ 石綿: Johns−Manvill
製 4T−04■ パルプ=3〜5.5朋長さ 〔発明の効果〕 以上の通シ、本発明によnば、従来一般に、セメント押
出中空材は石綿を使用せずに成型することが困難とさ几
ていたが、炭素繊維補強セメントにプロセス繊維として
パルプ繊維を添加し、また押出助剤を石綿セメントの場
合より増量することで押出中空成型体の製造が可能とな
る0ま几、各材料そのものは何ら使用に制限がない利点
もある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明効果確認のための試験態様の概略図であ
る0

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)炭素繊維補強セメントの配合において;炭素繊維
    が0.5〜10重量部、パイプ繊維が0.1〜5重量部
    、押出助剤が0.1〜5重量部、残部が実質的にセメン
    トおよび骨材からなる合計100重量部の水以外の固形
    分に;水を加えて混合混練した混練物の降伏値が500
    〜3000kg/m^3となるよう配合したことを特徴
    とする炭素繊維補強セメント押出成型用組成物。
JP18541385A 1985-08-23 1985-08-23 炭素繊維補強セメント押出成型用組成物 Pending JPS6246941A (ja)

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JP18541385A JPS6246941A (ja) 1985-08-23 1985-08-23 炭素繊維補強セメント押出成型用組成物

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Publication Number Publication Date
JPS6246941A true JPS6246941A (ja) 1987-02-28

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ID=16170353

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JP18541385A Pending JPS6246941A (ja) 1985-08-23 1985-08-23 炭素繊維補強セメント押出成型用組成物

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JP (1) JPS6246941A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5047086A (en) * 1988-05-06 1991-09-10 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Cement composition for extrusion
US5545297A (en) * 1992-08-11 1996-08-13 E. Khashoggi Industries Methods for continuously placing filaments within hydraulically settable compositions being extruded into articles of manufacture
US5549859A (en) * 1992-08-11 1996-08-27 E. Khashoggi Industries Methods for the extrusion of novel, highly plastic and moldable hydraulically settable compositions

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5047086A (en) * 1988-05-06 1991-09-10 Shin-Etsu Chemical Co., Ltd. Cement composition for extrusion
US5545297A (en) * 1992-08-11 1996-08-13 E. Khashoggi Industries Methods for continuously placing filaments within hydraulically settable compositions being extruded into articles of manufacture
US5549859A (en) * 1992-08-11 1996-08-27 E. Khashoggi Industries Methods for the extrusion of novel, highly plastic and moldable hydraulically settable compositions

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