JPS6355144A - 繊維セメントスラリ−組成物 - 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】 ［技術分野］ 本発明は、湿式抄造法によって製造される繊維セメント
製品のためのＭ＆維セメントスラリー組成物に関するも
のである。

［ｆ景技術］ 表面に化粧を施した屋根板など繊維セメント製品をａｍ
セメントスラリーの湿式抄造で製造する場合、廃棄物の
有効利用や製品強度の向上等のために高炉水砕スラグを
配合することがなされている。また繊維セメント製品の
なかでも代表的なものは石綿セメント製品であるが、石
綿は公害問題を有するために石綿の使用量を減量したり
あるいは石綿を全く使用しないことが種々検討されてい
おり、石綿の代替えに種々の補強ｍａｔ−用いることが
なされている。しかし上記のように高炉水砕スラグを配
合したり補強繊維を配合したりすると、繊維セメント製
品の不燃性や寸法安定性などが問題になるものであった
。

［発明の目的］ 本発明は、上記の点に鑑みて為されたものであり、繊維
セメント製品の不燃性や寸法安定性が問題になることな
く高炉水砕スラグを配合したり石綿の代替え補強繊維を
配合したりすることがでさる繊維セメントスラリー組成
物を提供することを目的とするものである。

［発明の開示］ しかして本発明に係る繊維セメントスラリー組成物は、
水硬性物質としてのセメントとＷＬｍとが主成分として
配合され、アスペクト比が２０以上のマイカが固形分の
全量に対して２〜５重量％配合されて成ることを特徴と
するものであり、以下本発明の詳細な説明する。

ｒａｍセメントスラリーにおける繊維として石綿をスラ
リーの全固形分に対して５重量％以上配合して用いる場
合は、石綿が有する特性である水硬性物質等を分散させ
て捕捉する作用が有効に発揮されるために、水硬性物質
として普通ポルトランドセメントなどのセメントの他に
高炉水砕スラグの粉末も配合することができる。高炉水
砕スラグは産業廃棄物であるために資源の有効利用のう
えで好ましいと共に低コスト化が可能になるものであり
、しかもセメントの水和によって生じるＣａ（ＯＨ）２
を高炉水砕スラグで消費させることができ、繊維セメン
ト製品に白華が発生することを防止することがでさると
共に長期の強度を増進させることができるのである。高
炉水砕スラグの配合量はスラリー中の全固形分に対して
５〜６０重量％程度が好ましい。

しかしこのように高炉水砕スラグを配合するにあたって
高炉水砕スラグの配合量を高くしていくと、ａ維セメン
ト製品の不燃性が低くなり、表面での不燃性試験が不合
格になるおそれがあり、また高炉水砕スラグとセメント
よりなる硬化体から水が離肌した場合の収縮が構造的に
大きく、繊維セメント製品の寸法安定性が悪くなる。

そこで本発明ではマイカを配合して用いるようにするも
のであり、すなわち、石綿と水硬性物質としてのセメン
ト及び高炉水砕スラグ、そしてマイカ、その他必要に応
じて他の繊維類や充填材を水に配合して分散させること
によって繊維セメントスラリーをａ製し、この繊維セメ
ントスラリーを湿式抄造して抄造物を脱水、養生し、さ
らに表面に塗装などで化粧を施して繊維セメント製品に
仕上げるのである。ここで、マイカを配合することによ
って繊維セメント製品の不燃性、特に表面の不燃性を向
上させることができ、さらに寸法安定性を向上させるこ
とができるのは、マイカが扁平な鱗片状の形態を有する
ためであると考えられる。マイカとしては金雲母や白雲
母など任意のものを用いることができるが、その重量平
均アスペクト比は２０以上のものである必要がある。ア
スペクト比が２０未満であると、その形態が粒状に近く
なって扁平な鱗片状が失われて不燃性や寸法安定性の向
上等の効果を期待することができなくなるおそれがある
。またマイカによる効果を得る上でマイカの配合量はス
ラリーの固形分の全量に対して２重量％以上が必要であ
る。しかし５重量％を超えると繊維セメント製品の表面
に露出するマイカの量が多くなって、ａ雑セメント製品
の表面に化粧層を施す場合の密着性に問題が生じるおそ
れがあり、マイカの配合量はスラリーの固形分全量に対
して２〜５重量％に設定される。さらにマイカの平均粒
子径（直径）は３０〜５ｏｏｏμの範囲に設定するのが
好ましい。平均粒子径が３０μ未満の場合は不燃性や寸
法安定性の向上の効果が小さく、また５０００μを超え
るとスラリー中で沈澱したりして抄造時に問題が生じた
りするおそれがある。

次に、既述のように石綿は公害問題を有するために石綿
の使用量を固形分の５重量％以内に、通常は２〜５重量
％に減量するという規制がなされ″ている。そして石綿
の減量をパルプや有機系の補強ｍｌＪを用いて補い、繊
維セメント製品の曲げ強度を保持することがなされてい
る。パルプとしてはＮＵＫＰ（古紙も含む）、ＬＵＫＰ
（古紙も含む）、麻、フィブリル化ポリエチレン（商品
名バルベツクスとして提供されている）などの合成パル
プ等、任意のものを用いることができ、配合量はスラリ
ー中の固形分全量に対して１〜５重量％が好ましい、ま
た有ｆｆｉ系補強繊維としてはポリビニルアルコール、
ポリアクリルニトリル、ポリプロピレンなどを用いるこ
とができ、分散性や補強性のうえで、繊度は０．２デニ
一ル以上、２０デニール以下が好ましく、またアスペク
ト比は２００〜１５００、引張強度は５ｇ／デニール以
上、ヤング率は９０／デニ一ル以上がそれぞれ望ましい
。

しかし、このように石綿の代替えとしてパルプや有機系
補強＃＆維を用いると、ｍ維セメント製品中の有機物の
比率が高（なって不燃性が低下し、表面での不燃性試験
が不合格になるおそれがある。

また温度の変化による歪み、含水率の変化や含水率の分
布の変化による歪みなどによってセメントマトリックス
に寸法変化が生じ、養生時などにクラックが発生し易い
という問題もある。石綿を多量に配合する場合にはこれ
らの歪みを抑えることができるが、石綿の代替えに用い
るパルプや有機系補強ＰＩ＆維では歪みを十分に抑制す
ることができないのである。

そこで本発明では高７スベクト比のマイカを配合して用
いるようにするものであり、すなわち、石綿及び石綿の
代替えのパルプと有機系補強繊維、水硬性物質としての
セメント、そしてマイカ、その他必要に応じて充填材や
無機質分散材などを水に配合して分散させることによっ
て繊維セメントスラリーを調製し、この繊維セメントス
ラリーを湿式抄造して抄造物を脱水、養生し、さらに表
面に塗装などで化粧を施して繊維セメント製品に仕上げ
るのである。ここで、既述したようにマイカを配合する
ことによって繊維セメント製品の不燃性、特に表面の不
燃性を向上させることができ、さらに寸法安定性を向上
させてクラックの発生を防止することができるのである
。

さらに、石綿における公害問題を重要視するならば、石
綿を全く用いずに繊維セメント製品を製造することが望
まれる。そしてこのように石綿を使用しない場合には、
石綿の代替えとしてパルプ及び有機系及び無機系の種々
の補強繊維を用いる必要がある。有機系の補強繊維とし
てはポリビニルアルコール、ポリアクリルニトリル、ポ
リプロピレンなどを、無機系の補強繊維としては炭素繊
維、ガラス繊維などを用いることができる。

しかし、このように石綿を用いない代わりにパルプや補
強繊維を用いると、既述したものと同様に、ａ継セメン
ト製品中の有機物の比率が高くなって不燃性が低下し、
表面での不燃性試験が不合格になるおそれがあり、また
温度の変化や含水率の変化による歪みなどによってセメ
ントマトリックスに寸法変化が生じ、養生中にクラック
が発生したり、施工後や屋外に保管中に収縮によってク
ラックが発生し易いという問題がある。特に不燃性の問
題があるためにパルプや補強繊維の配合量を多くするこ
とができず（固形分の５重量％以下程度）、セメントマ
トリックスの収縮などの寸法変化を抑えることがほとん
どできないことになり、クラックが多発するおそれがあ
る。そこで本発明では高７スベクト比のマイカを配合し
て用いるようにするものであり、既述したようにマイカ
を配合することによって繊維セメント製品の不燃性、特
に表面の不燃性を向上させることができ、さらに寸法安
定性を向上させてクラックの発生を防止することができ
るのである。

また、石綿は繊維セメントスラリー中のセメント等を分
散させて捕捉する作用もなしており、繊維セメントスラ
リーを湿式抄造する際の歩留まりを向上させると共に濾
水性を向上させる効果が発揮されているところ、これら
石綿の代替えに用いられるパルプや補強繊維ではスラリ
ー中のセメント等を分散させる作用は石綿よりもはるか
に悪い。

そこで本発明では繊維セメントスラリーに無機質分散材
を用いて分散性を向上させるようにしている。無機質分
散助剤は無機質成形材とも称されるもので、分散作用を
有する平均粒子径が１×１０−’ａｒｍ〜ｌＸｌ０−５
１の微少な粒子であり、シリカ質の針状や粒状のもの、
例えば珪砂やつ↑ラストナイト等の結晶質シリカ、シリ
カ質で無定形のもの、例えばシリカヒユーム等の非晶質
シリカ、その他カオリンやモンモリロナイト、ベントナ
イト、アクパルツヤイト、セピオライトなどの粘土鉱物
の粉末を用いることができる。無機質分散助剤の配合量
はスラリー中の固形分全量に対して１〜２０重量％に設
定するのが好ましい、また、このように無機質分散助剤
をスラリーに配合するとこの無機質分散助剤は繊維セメ
ント製品内にも含有されることになり、その水分吸着能
によって繊維セメント製品中に自由水を抱えることにな
って、反りが大軽く発生したりするおそれがあるが、高
７スペクト比のマイカが配合されていることによって、
このような反りの発生が低減される。

次に本発明を石綿の配合量を固形分全量に対して５重１
％以上配合した実施例によって説明する。

及１涯工 石綿（５，６クラス混合）とパルプ（ＮＵＫＰ）を水と
混合し、続いて８号シリカ、マイカ、普通ポルトランド
セメント、高炉水砕スラグ粉末を第１表の配合量で混合
して繊維セメントスラリーを調製した。このときマイカ
としては、重量平均７スペクト比が７０、平均粒子径が
１１１１ｍの白雲母を用いた。尚、マイカの配合は石綿
と同時に水に配合するようにしてもよい、このようにし
て調製した繊維セメントスラリーを丸網シリング−を有
する丸網抄遺磯を用いて抄造し、さらに脱水、養生した
のちに、表面にアクリル系エマルジａ７塗料を塗布して
焼き付は乾燥することによって、化粧繊維セメント製品
を得た。

志ぶｊＬＬ マイカを用いない第１表の配合に設定した他は実施例１
と同様にして繊維セメントスラリーを調製し、さらにこ
の繊維セメントスラリーから化粧繊維セメント製品を得
た。

里怠１」− マイカの配合量を８重量％にした第１表の配合に設定し
た他は実施例１と同様にして繊維セメントスラリーを調
製し、さらにこのｗＬ砒セメントスラリーから化粧繊維
セメント製品を得た。

よ息」ノー マイカとして重量平均アスペクト比が１０、平均粒子径
が０，０２ａ＋ｍの白雲母を用いるようにした他は実施
例１と同様にして繊維セメントスラリーをＩｌｌ！９１
Ｌ、さらにこのＭ＆継セメントスラリ！から化粧繊維セ
メント製品を得た。

上記実施例１及び比較例１乃至３で得た繊維セメント製
品について、曲げ強度試験、不燃試験、化粧層の密着性
を測定するための基盤目テスト、寸法変化率試験をそれ
ぞれおこない、結果をＰｔＩＪ１表に示す。第１表にお
ける「曲げ強度」は材令１０日のものについての結果で
あり、「工」は抄造方向と垂直な方向の曲げ強度を、「
１１」は抄造方向と平行な方向の曲げ強度をそれぞれ示
す。また「基盤目テスト」は試験片の表面にカッターで
２ｗａ＋間隔で切り込みを入れて１００個の基盤目を設
け、この表面に〃ムテーブを貼って引き剥がす際の基盤
目の剥離状態を測定することによって試験をおこない、
１００目のうち９５目に剥離がなければ合格とした。さ
らに「寸法変化率」は、 （＠水寸法−１０５°Ｃ乾燥寸法）／常態寸法Ｘ１００
の式で試験片の抄造方向と平行な方向の寸法変化率を１
を出しで示した。

第　１　表 第１表の結果、マイカを用いない比較例１・のらのでは
表面での不燃試験が不合格になり、また寸法変化も大き
く生じることが確認され、またマイカを配合しても７ス
ペクト比や粒径が小さい比較例３のものでは不燃性の向
上や寸法安定性の向上が十分ではないことが確認される
。これに対してアスペクト比の大きなマイカを用いた実
施例１のものでは不燃性を向上させることができると共
に寸法安定性を向上させることができるものであった。

またマイカを用いる場合にあっても比較例２のように多
量に配合すると化粧層の密着性が低下することが確認さ
れる。

次に本発明を石綿の配合量を固形分全量に対して５重１
％以下に低減した実施例によって説明する。

夫１」［虹 ５クラスの石綿と、パルプ（ＮＵＫＰ）と、有機補強繊
維としてのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系繊維と、
無機質分散助剤としてのセピオライトを第２表の配合量
で水と混合し、続いて８号シリカ、マイカ、普通ポルト
ランドセメントを第２表の配合量で混合してａｍセメン
トスラリーを調製した。このときマイカとしては、重量
平均アスペクト比が７０、平均粒子径が１ｍｍの白雲母
を用いた。次にこのようにして調製したａ維セメントス
ラリーを丸網抄造機を用いて抄造し、さらに脱水、養生
したのちに実施例１と同様にして塗装することによって
、化粧繊維セメント製品を得た。

ル１」」− マイカを′用いない第２表の配合に設定した他は実施例
２と同様にしてｊａａセメントスラリーを調製し、さら
にこのａｍセメントスラリーから化粧Ｖ＆維セメント製
品を得た。

志μｍ」− 無機質分散助剤としてのセビオライトを用いない第２表
の配合に設定した他は実施例２と同様にしてｍ維セメン
トスラリーを調製し、さらにこの繊維セメントスラリー
から化粧繊維セメント製品を得た。

ル遂」［［ マイカを用いず、代わりに８号シリカを増量した第２表
の配合に設定した他は実施例２と同様にして繊維セメン
トスラリーを調製し、さらにこの繊維セメントスラリー
から化粧ｗ＆維セメント製品を得た。

上記実施例２、比較例４乃至６で得た繊維セメント製品
について、曲げ強度試験、不燃試験、寸法変化率試験、
耐クラツク試験をそれぞれおこない、結果を第２表に示
す。第２表における「酊クラック性」の試験は、試験片
を５０°Ｃの温水に浸漬し次いで５０℃の温風で乾燥す
ることを１サイクルとし、クラックの発生するサイクル
を測定す第２表 第２表の結果、マイカを用いない比較例４のものでは表
面での不燃試験が不合格になり、また寸法変化も大きく
生じ、さらにはクラックが発生し易いことが確認される
。これに対してマイカを用いた実施例２のものでは不燃
性を向上させることができると共に寸法安定性を向上さ
せることができ、さらにクラックの発生を低減できるも
のであった。またマイカの代わりにシリカを増量して用
いても比較例６にみられるように効果を得ることができ
ないものであった。

次に本発明を石綿の配合量を零にした実施例によって説
明する。

Ｋ１性１ 叩解したカナディアンスタンダード７１７−ネス（Ｃ８
Ｆ）が２５０ｍｊのパルプ（ＮＵＫＰ）と、補強ｌｌ＆
維としてのポリビニルアルコール（Ｐ　Ｖ　Ａ　）ｉｈ
ｍ維と、無機質分散助剤としてのセピオライトを第３表
の配合量で水と混合し、続いて８号シリカ、マイカ、普
通ポルトランドセメントを第２表の配合量で混合してａ
ｍセメントスラリーを調製した。

このときマイカとしては、重量平均アスペクト比が７０
．平均粒子径がｌｌｌｌ１１１の白雲母を用いた。！Ａ
たスラリーの歩留まりを高めるために高分子凝集剤を配
合した。犬にこのようにして調製した繊維セメントスラ
リーを丸網抄造機を用いて抄造し、さらに脱水、養生し
たのちに実施例１と同様にして塗装することによって、
化粧繊維セメント製品を得た。

友１涯Ｌ マイカを用いない第２表の配合に設定した他は実施例３
と同様にして繊維セメントスラリーを調製し、さらにこ
のａ維セメントスラリーから化粧繊維セメント製品を得
た。

塩双１」− マイカとして重量平均アスペクト比が１０、平均粒子径
が０．０２＋ｕｓの白雲母を用いるようにした他は実施
例３と同様にして繊維セメントスラリーを調製し、さら
にこの繊維セメントスラリーから化粧繊維セメント製品
を得た。

ル」（阿」− マイカを用いず、代わりに８号シリカを増量した第３表
の配合に設定した他は実施例３と同様にしてａ維セメン
トスラリーを調製し、さらにこの繊維セメントスラリー
から化粧繊維セメント製品を得た。

上記実施例３、比較例７乃至９で得た繊維セメント製品
について、曲げ強度試験、不燃試験、寸法変化率試験、
耐クラツク試験及び赤外線加熱反り上がり試験をそれぞ
れおこない、結果を第３表に示す。第３表における「反
り上がり量」の試験は第３表の結果、マイカを用いない
比較例７のものでは表面での不燃試験が不合格になり、
また寸法変化も大きく生じ、さらにクラックが発生し易
いことが確認される。これに対してマイカを用いた実施
例３のものでは不燃性を向上させることができると共に
寸法安定性を向上させることができ、さらにはクラック
の発生を低減できるものであった。またマイカを配合し
ても７スベクト比や粒径が小さい比較例８のものでは効
果が十分ではないことが確認され、さらにマイカの代わ
りにシリカを増量して用いても比較例９にみられるよう
に効果を得ることができないものであった。

［発明の効果］ 上述のように本発明にあっては、アスペクト比が２０以
上のマイカが固形分の全量に対して２〜４重量重量％口
であるので、偏平な麟片状の形態を有するマイカによっ
て繊維セメント製品の不燃性、特に表面の不燃性を向上
させることができ、さらに寸法安定性を向上させること
ができるものである。

手続補正書（自発） 昭和６１年１０４２５日

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）水硬性物質としてのセメントと繊維とが主成分と
   して配合され、アスペクト比が２０以上のマイカが固形
   分の全量に対して２〜４重量％配合されて成ることを特
   徴とする繊維セメントスラリー組成物。
2. （２）石綿が固形分の全量に対して５重量％を超えて配
   合されており、水硬性物質の一部として高炉水砕スラグ
   が配合されていることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の繊維セメントスラリー組成物。
3. （３）石綿が固形分の全量に対して２〜５重量％の配合
   量で配合されており、パルプ及び補強繊維が配合されて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の繊維
   セメントスラリー組成物。
4. （４）石綿が配合されず、パルプ及び補強繊維と無機質
   分散助剤とが配合されていることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の繊維セメントスラリー組成物。