JPH06144911A - 繊維補強無機質製品の押出成形方法 - Google Patents
繊維補強無機質製品の押出成形方法Info
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- JPH06144911A JPH06144911A JP4321195A JP32119592A JPH06144911A JP H06144911 A JPH06144911 A JP H06144911A JP 4321195 A JP4321195 A JP 4321195A JP 32119592 A JP32119592 A JP 32119592A JP H06144911 A JPH06144911 A JP H06144911A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 無石綿配合でありながら、石綿使用と同等の
強度が得られ、しかも耐爆裂性にも優れ、製造コストも
安価となし得る繊維補強無機質製品の押出成形方法を提
供する。 【構成】 シリカ分としてシリカヒュームと粒度8,000c
m2/g以上の珪砂の混合物を、また石綿以外の補強繊維と
して上記押出成形用配合に対し0.05％以上の、合成繊維
と、予め表面にシリカ微粉末を定着させたパルプ繊維を
同５〜７％と、骨材として上記配合物に対し 6〜10容積
％のマイクロバルーンとを使用すると共に、セメントと
シリカ分に対し0.5 〜1.5 重量％のセメント系減水剤を
添加して混練し、該混練物を押出成形し蒸気養生後、４
kg/cm2以上の条件でオートクレーブ養生する。
強度が得られ、しかも耐爆裂性にも優れ、製造コストも
安価となし得る繊維補強無機質製品の押出成形方法を提
供する。 【構成】 シリカ分としてシリカヒュームと粒度8,000c
m2/g以上の珪砂の混合物を、また石綿以外の補強繊維と
して上記押出成形用配合に対し0.05％以上の、合成繊維
と、予め表面にシリカ微粉末を定着させたパルプ繊維を
同５〜７％と、骨材として上記配合物に対し 6〜10容積
％のマイクロバルーンとを使用すると共に、セメントと
シリカ分に対し0.5 〜1.5 重量％のセメント系減水剤を
添加して混練し、該混練物を押出成形し蒸気養生後、４
kg/cm2以上の条件でオートクレーブ養生する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は繊維補強無機質製品の
押出成形方法に関し、詳しくは、無石綿配合の繊維補強
無機質製品の押出成形方法の改良に関する。
押出成形方法に関し、詳しくは、無石綿配合の繊維補強
無機質製品の押出成形方法の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来繊維補強セメント製品などの無機質
製品の成形方法として、押出成形方法が周知である。こ
れら無機質製品の補強繊維としては石綿が伝統的に使用
されてきたが、石綿は公害の原因となること、及び資源
枯渇の両面より使用の全廃が要請され、石綿代替繊維と
してパルプ繊維、合成繊維など各種繊維が提案されかつ
試みられている。
製品の成形方法として、押出成形方法が周知である。こ
れら無機質製品の補強繊維としては石綿が伝統的に使用
されてきたが、石綿は公害の原因となること、及び資源
枯渇の両面より使用の全廃が要請され、石綿代替繊維と
してパルプ繊維、合成繊維など各種繊維が提案されかつ
試みられている。
【０００３】
【従来技術の問題点】しかし、石綿繊維の補強効果は今
まで考えられてきた繊維に比し格段に優れており、石綿
以外の補強繊維で石綿使用と同等の強度を発揮できるも
のは未だみいだされていない。従って、石綿使用と同等
の強度を得るには、押出成形にあってはセメントマトリ
ックスの結合強度を高める以外なく、このため押出圧力
を40kg/cm2以上の高圧押出成形が必要とされ、製造装置
などに大馬力のものを必要とし、製造コストがかかると
いった問題があった。また、これら押出成形品の寸法安
定性を増すため製品はオートクレーブ養生とすることが
多いが、前記高い押出圧力とオートクレーブ養生との相
乗により製品組織が緻密になりすぎ、強度は高いが火災
時に爆裂し易い製品となる欠点があった。
まで考えられてきた繊維に比し格段に優れており、石綿
以外の補強繊維で石綿使用と同等の強度を発揮できるも
のは未だみいだされていない。従って、石綿使用と同等
の強度を得るには、押出成形にあってはセメントマトリ
ックスの結合強度を高める以外なく、このため押出圧力
を40kg/cm2以上の高圧押出成形が必要とされ、製造装置
などに大馬力のものを必要とし、製造コストがかかると
いった問題があった。また、これら押出成形品の寸法安
定性を増すため製品はオートクレーブ養生とすることが
多いが、前記高い押出圧力とオートクレーブ養生との相
乗により製品組織が緻密になりすぎ、強度は高いが火災
時に爆裂し易い製品となる欠点があった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この発明は上記問題点
に鑑み、無石綿配合でありながら、石綿使用と同等の強
度が得られ、しかも耐爆裂性にも優れ、製造コストも安
価となし得る繊維補強無機質製品の押出成形方法を提供
することを目的としてなされたものである。
に鑑み、無石綿配合でありながら、石綿使用と同等の強
度が得られ、しかも耐爆裂性にも優れ、製造コストも安
価となし得る繊維補強無機質製品の押出成形方法を提供
することを目的としてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】即ち、この発明の繊維補
強無機質製品の押出成形方法は、セメント、シリカ分、
石綿以外の補強繊維、軽量骨材及び押出助剤を含む繊維
補強無機質製品の押出成形用配合において、シリカ分と
してシリカヒュームと粒度8,000cm2/g以上の珪砂であっ
て、シリカヒューム：珪砂＝15〜25:85 〜75 とされた
混合物を、石綿以外の補強繊維として、上記押出成形用
配合に対し0.05％以上の合成繊維と、同5〜7 ％の予め
表面にシリカ微粉末を定着させたパルプ繊維とを、骨材
として上記配合物に対し 6〜10容積％のマイクロバルー
ンとを使用すると共に、セメントとシリカ分に対し0.5
〜1.5 重量％のセメント系減水剤を添加して混練し、該
混練物を押出成形し蒸気養生後、４kg/cm2以上の条件で
オートクレーブ養生することを特徴とするものである。
強無機質製品の押出成形方法は、セメント、シリカ分、
石綿以外の補強繊維、軽量骨材及び押出助剤を含む繊維
補強無機質製品の押出成形用配合において、シリカ分と
してシリカヒュームと粒度8,000cm2/g以上の珪砂であっ
て、シリカヒューム：珪砂＝15〜25:85 〜75 とされた
混合物を、石綿以外の補強繊維として、上記押出成形用
配合に対し0.05％以上の合成繊維と、同5〜7 ％の予め
表面にシリカ微粉末を定着させたパルプ繊維とを、骨材
として上記配合物に対し 6〜10容積％のマイクロバルー
ンとを使用すると共に、セメントとシリカ分に対し0.5
〜1.5 重量％のセメント系減水剤を添加して混練し、該
混練物を押出成形し蒸気養生後、４kg/cm2以上の条件で
オートクレーブ養生することを特徴とするものである。
【０００６】
【作用】この発明において、押出成形用配合物として使
用されるセメント、シリカ分、石綿以外の補強繊維、軽
量骨材その他押出助剤等の配合量そのものは従来と同じ
であり特に記する点はないが、これら使用材料の内、シ
リカ分、補強繊維の内容が異なる。
用されるセメント、シリカ分、石綿以外の補強繊維、軽
量骨材その他押出助剤等の配合量そのものは従来と同じ
であり特に記する点はないが、これら使用材料の内、シ
リカ分、補強繊維の内容が異なる。
【０００７】即ち、この発明の方法においてシリカ分
は、シリカヒュームと粒度8,000cm2/g以上の珪砂であっ
て、シリカヒューム：珪砂＝15〜25:85 〜75 とされた
混合物を使用する。粒度8,000cm2/g以上の珪砂は従来と
同じであるが、これにシリカヒューム：珪砂＝15〜25:8
5 〜75 となるようにシリカヒュームを添加混合する。
は、シリカヒュームと粒度8,000cm2/g以上の珪砂であっ
て、シリカヒューム：珪砂＝15〜25:85 〜75 とされた
混合物を使用する。粒度8,000cm2/g以上の珪砂は従来と
同じであるが、これにシリカヒューム：珪砂＝15〜25:8
5 〜75 となるようにシリカヒュームを添加混合する。
【０００８】かかる割合にシリカヒュームを添加するの
は、セメントマトリックスのC-H-Sオートクレーブ水和
反応の適度化を図り、適度な強度を発現させるためであ
ってシリカヒューム：珪砂＝25:75 の割合よりシリカヒ
ュームを増加させると、セメントマトリックスの組織が
緻密となりすぎ、強度は向上するものの耐爆裂性が得ら
れなくなる。またシリカヒューム：珪砂＝15:85 の割合
より珪砂を増加させると、水和反応が充分でなくセメン
トマトリックスの結合強度が充分でなくなり、充分な強
度の製品とし難くなる。
は、セメントマトリックスのC-H-Sオートクレーブ水和
反応の適度化を図り、適度な強度を発現させるためであ
ってシリカヒューム：珪砂＝25:75 の割合よりシリカヒ
ュームを増加させると、セメントマトリックスの組織が
緻密となりすぎ、強度は向上するものの耐爆裂性が得ら
れなくなる。またシリカヒューム：珪砂＝15:85 の割合
より珪砂を増加させると、水和反応が充分でなくセメン
トマトリックスの結合強度が充分でなくなり、充分な強
度の製品とし難くなる。
【０００９】次に、石綿以外の補強繊維として上記押出
成形用配合に対し0.05％以上の、オートクレーブ養生条
件が４kg/cm2以上の条件でも溶融分解しない合成繊維を
使用するのは、未硬化製品に対し保形性を付与し、パル
プでは得られない保形性を補うためである。また、この
合成繊維の耐熱条件としてオートクレーブ養生条件が４
kg/cm2以上の条件でも溶融分解しないものを使用するの
は、養生硬化後も製品強度に寄与させるためであり、パ
ルプ繊維では得られない長繊維による補強効果と耐爆裂
性を発揮させるためである。このような合成繊維とし
て、ポリプロピレン繊維、ポリノジックレーヨン繊維な
どが公的に使用される。その添加量を押出成形用配合に
対し0.05％以上とするのは、これより少ないと保形性等
の効果が得られなくなるからである。
成形用配合に対し0.05％以上の、オートクレーブ養生条
件が４kg/cm2以上の条件でも溶融分解しない合成繊維を
使用するのは、未硬化製品に対し保形性を付与し、パル
プでは得られない保形性を補うためである。また、この
合成繊維の耐熱条件としてオートクレーブ養生条件が４
kg/cm2以上の条件でも溶融分解しないものを使用するの
は、養生硬化後も製品強度に寄与させるためであり、パ
ルプ繊維では得られない長繊維による補強効果と耐爆裂
性を発揮させるためである。このような合成繊維とし
て、ポリプロピレン繊維、ポリノジックレーヨン繊維な
どが公的に使用される。その添加量を押出成形用配合に
対し0.05％以上とするのは、これより少ないと保形性等
の効果が得られなくなるからである。
【００１０】パルプ繊維として、予め表面にシリカ微粉
末を定着させたものを使用するのはパルプ繊維とセメン
トマトリックスとの化学的結合性を良くするためであっ
て、パルプ繊維とシリカ微粉末とを定着剤を加えた水添
加の上混合し、その後乾燥したものなどが使用される。
このパルプ繊維の添加量は従来配合と同じであり、押出
成形用配合に対し 5％より少ないと補強効果が得られ
ず、また 7％より多いと、製品の耐火性が損なわれるか
らである。
末を定着させたものを使用するのはパルプ繊維とセメン
トマトリックスとの化学的結合性を良くするためであっ
て、パルプ繊維とシリカ微粉末とを定着剤を加えた水添
加の上混合し、その後乾燥したものなどが使用される。
このパルプ繊維の添加量は従来配合と同じであり、押出
成形用配合に対し 5％より少ないと補強効果が得られ
ず、また 7％より多いと、製品の耐火性が損なわれるか
らである。
【００１１】骨材として押出成形用配合に対しマイクロ
バルーンを使用するのは製品の軽量化とマトリックス内
に空隙を作り耐爆裂性を付与するためであって、ポリ塩
化ビニリデンよりなるマイクロバルーンが好適に使用さ
れる。このマイクロバルーンの添加量を押出成形用配合
に対し 6〜10容積％とするのは、 6重量％より少ないと
充分な軽量化が行われず、10容積％より多くすると相対
的にセメント及びシリカ分の添加量が減少し充分なマト
リックスの結合強度が得られなくなるからである。
バルーンを使用するのは製品の軽量化とマトリックス内
に空隙を作り耐爆裂性を付与するためであって、ポリ塩
化ビニリデンよりなるマイクロバルーンが好適に使用さ
れる。このマイクロバルーンの添加量を押出成形用配合
に対し 6〜10容積％とするのは、 6重量％より少ないと
充分な軽量化が行われず、10容積％より多くすると相対
的にセメント及びシリカ分の添加量が減少し充分なマト
リックスの結合強度が得られなくなるからである。
【００１２】セメント系減水剤を使用するのは、押出助
剤と相まってセメントスラリーの流動性を良くし、押出
圧力の軽減化を図ると共に、セメント、珪砂等の粉体の
分散性を高め、二次凝集した粒子の分散を良くしてマト
リックス中の粗大空隙をなくして強度を高める。このセ
メント系減水剤としてはナフタリンスルフォン酸ホルマ
リン縮合物が好適に使用される。その添加量をセメント
とシリカ分に対し 0.5〜1.5 重量％とするのは0.5 重量
％より少ないと添加の効果が無く、また 1.5重量％より
多くしてもそれ以上の効果が望めず無駄となるからであ
る。
剤と相まってセメントスラリーの流動性を良くし、押出
圧力の軽減化を図ると共に、セメント、珪砂等の粉体の
分散性を高め、二次凝集した粒子の分散を良くしてマト
リックス中の粗大空隙をなくして強度を高める。このセ
メント系減水剤としてはナフタリンスルフォン酸ホルマ
リン縮合物が好適に使用される。その添加量をセメント
とシリカ分に対し 0.5〜1.5 重量％とするのは0.5 重量
％より少ないと添加の効果が無く、また 1.5重量％より
多くしてもそれ以上の効果が望めず無駄となるからであ
る。
【００１３】以上のシリカヒュームと粒度8,000cm2/g以
上の珪砂、合成繊維、予め表面にシリカ微粉末を定着さ
せたパルプ繊維、マイクロバルーンの使用及びセメント
系減水剤の使用により、40kg/cm2以下の押出圧力で成形
しても充分な強度の製品とでき、またマトリックスの適
度な結合強度により耐爆裂性が実現される。
上の珪砂、合成繊維、予め表面にシリカ微粉末を定着さ
せたパルプ繊維、マイクロバルーンの使用及びセメント
系減水剤の使用により、40kg/cm2以下の押出圧力で成形
しても充分な強度の製品とでき、またマトリックスの適
度な結合強度により耐爆裂性が実現される。
【００１４】
【実施例】次に、この発明の実施例を説明する。セメン
ト、シリカ分としてシリカヒュームと珪砂、石綿以外の
補強繊維としてパルプ繊維とポリノジックレーヨン、マ
イクロバルーンとしてポリ塩化ビニリデン樹脂の中空粒
子（松本油脂製薬株式会社：商品名「マイクロスフェア
ー」）、セメント系減水剤としてナフタリンスルフォン
酸ホルマリン縮合物（株式会社花王：商品名「マイティ
ー150 」) を用意した。
ト、シリカ分としてシリカヒュームと珪砂、石綿以外の
補強繊維としてパルプ繊維とポリノジックレーヨン、マ
イクロバルーンとしてポリ塩化ビニリデン樹脂の中空粒
子（松本油脂製薬株式会社：商品名「マイクロスフェア
ー」）、セメント系減水剤としてナフタリンスルフォン
酸ホルマリン縮合物（株式会社花王：商品名「マイティ
ー150 」) を用意した。
【００１５】まず、解繊したパルプ40重量％に粒度10,0
00cm2/g のシリカ微粉末60重量％を添加し、外割で30重
量％の定着剤濃度 5％の水を添加してミキサで均一混合
し、乾燥させ篩にかけて表面にシリカ微粉末を定着させ
たパルプ繊維を得た。また、シリカヒュームと粒度8,00
0cm2/gの珪砂を、シリカヒューム：珪砂＝15:85(シリカ
Ａ）、同 25:75（シリカＢ）、シリカヒュームと粒度9,
000cm2/gの珪砂をシリカヒューム：珪砂＝15:85(シリカ
Ｃ）、同 25:75（シリカＤ）としてシリカ分を調整し
た。
00cm2/g のシリカ微粉末60重量％を添加し、外割で30重
量％の定着剤濃度 5％の水を添加してミキサで均一混合
し、乾燥させ篩にかけて表面にシリカ微粉末を定着させ
たパルプ繊維を得た。また、シリカヒュームと粒度8,00
0cm2/gの珪砂を、シリカヒューム：珪砂＝15:85(シリカ
Ａ）、同 25:75（シリカＢ）、シリカヒュームと粒度9,
000cm2/gの珪砂をシリカヒューム：珪砂＝15:85(シリカ
Ｃ）、同 25:75（シリカＤ）としてシリカ分を調整し
た。
【００１６】以上の材料を表１に示す配合として添加
し、押出圧力が18〜25kg/cm2の範囲に入るように水を加
えてセメントスラリーを調整し、このスラリーを押出成
形して厚さ12mm、巾200mm 、長さ1,000mm の板状体を成
形した。このとき、吐出直後の成形品の150mm スパンの
垂れ量を測定した。また押出成形品は、30〜60℃×12時
間の蒸気養生後、６kg/cm2×８時間の条件でオートクレ
ーブ養生し、その後７日間風乾し、試験板を得た。得た
試験板について曲げ強度及び爆裂発生秒数の試験を行っ
たところ表２に示す結果となった。
し、押出圧力が18〜25kg/cm2の範囲に入るように水を加
えてセメントスラリーを調整し、このスラリーを押出成
形して厚さ12mm、巾200mm 、長さ1,000mm の板状体を成
形した。このとき、吐出直後の成形品の150mm スパンの
垂れ量を測定した。また押出成形品は、30〜60℃×12時
間の蒸気養生後、６kg/cm2×８時間の条件でオートクレ
ーブ養生し、その後７日間風乾し、試験板を得た。得た
試験板について曲げ強度及び爆裂発生秒数の試験を行っ
たところ表２に示す結果となった。
【００１７】
【表１】 表１において ＊１ マツモトマイクロスフェアー ＊３ フライ
アッシュのみ使用 ＊２ 粒度3,500cm2/gの珪砂のみ使用 ＊４ シリカ
固定処理なし
アッシュのみ使用 ＊２ 粒度3,500cm2/gの珪砂のみ使用 ＊４ シリカ
固定処理なし
【００１８】
【表２】 表２において ＊１ スレート協会方式に準拠した試験方法で 925℃の
火炎中に試験板を10分間さらし、その間に爆裂を起こす
までの秒数を測定したものである。 ＊２ 押出直後の未硬化板材をスパン150mm で支え、中
央部の垂れ量を測定したものである。
火炎中に試験板を10分間さらし、その間に爆裂を起こす
までの秒数を測定したものである。 ＊２ 押出直後の未硬化板材をスパン150mm で支え、中
央部の垂れ量を測定したものである。
【００１９】表１及び表２より明らかなように、この発
明の実施例のものは、押出圧力が低いにも係わらず製品
強度が得られ、しかも爆裂しにくい製品を成形できるこ
とが判明した。
明の実施例のものは、押出圧力が低いにも係わらず製品
強度が得られ、しかも爆裂しにくい製品を成形できるこ
とが判明した。
【００２０】
【発明の効果】以上説明したように、補強繊維の選択と
処理、シリカ分となる珪砂とシリカヒューム、マイクロ
バルーン、減水剤の組み合わせによって、従来の押出成
形法では実現出来なかった高強度かつ耐爆裂性を有した
繊維補強無機質製品を押出成形することが可能となった
のである。
処理、シリカ分となる珪砂とシリカヒューム、マイクロ
バルーン、減水剤の組み合わせによって、従来の押出成
形法では実現出来なかった高強度かつ耐爆裂性を有した
繊維補強無機質製品を押出成形することが可能となった
のである。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 16:06 Ｚ 2102−4Ｇ 16:02 2102−4Ｇ 14:04 Ｚ 2102−4Ｇ 18:14 Ｚ 2102−4Ｇ 14:16 2102−4Ｇ 24:22） Ａ 2102−4Ｇ
Claims (1)
- 【請求項１】セメント、シリカ分、石綿以外の補強繊
維、軽量骨材及び押出助剤を含む繊維補強無機質製品の
押出成形用配合において、シリカ分としてシリカヒュー
ムと粒度8,000cm2/g以上の珪砂であって、シリカヒュー
ム：珪砂＝15〜25:85 〜75 とされた混合物を、石綿以
外の補強繊維として、上記押出成形用配合に対し0.05％
以上の合成繊維と、同 5〜7 ％の予め表面にシリカ微粉
末を定着させたパルプ繊維とを、骨材として上記配合物
に対し 6〜10容積％のマイクロバルーンとを使用すると
共に、セメントとシリカ分に対し0.5 〜1.5 重量％のセ
メント系減水剤を添加して混練し、該混練物を押出成形
し蒸気養生後、４kg/cm2以上の条件でオートクレーブ養
生することを特徴とする繊維補強無機質製品の押出成形
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4321195A JP2688155B2 (ja) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | 繊維補強無機質製品の押出成形方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4321195A JP2688155B2 (ja) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | 繊維補強無機質製品の押出成形方法 |
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| JP2688155B2 JP2688155B2 (ja) | 1997-12-08 |
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-
1992
- 1992-11-04 JP JP4321195A patent/JP2688155B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7708826B2 (en) | 2001-03-02 | 2010-05-04 | James Hardie Technology Limited | Additive for dewaterable slurry and slurry incorporating same |
| EP1558538A1 (en) * | 2002-10-07 | 2005-08-03 | James Hardie International Finance B.V. | Durable medium-density fibre cement composite |
| EP1558538A4 (en) * | 2002-10-07 | 2008-03-05 | James Hardie Int Finance Bv | FIBROCESS COMPOSITE HAVING SUSTAINABLE AVERAGE DENSITY |
| US8383031B2 (en) | 2002-10-07 | 2013-02-26 | James Hardie Technology Limited | Method for modifying pore size distribution zones in fiber cement composites and articles of manufacture of the same |
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