JPS6355145A - 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ＷＬ維セメン
ト製品のための繊維セメントスラリー組成物に関するも
のである。

［背景技術］ ＃ｌ継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。しかし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る。

そして石綿の代替えの繊維としてパルプや有機系及びＳ
槻系の種々の補強繊維を用いることがなされている。し
かし、石綿は繊維セメントスラリー中のセメント等の水
硬性物質やシリカ粉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抄造板の板厚精度を向上させる
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ａｍではスラリー中のセメント等の水硬性物質
やシリカ粉等を分散捕捉する作用は石綿よりもはるかに
悪い。

そこでこの欠点を補うために分散助剤としてペンシナイ
トやカオリン、クレーなど粘土鉱物の微粉末を繊維セメ
ントスラリーに配合することがなされている。しかしな
がら繊維セメントスラリーにおいてはセメントが配合さ
れているためにセメントから抽出されたに４やＮａ＋な
どのアルカリイオンや硫酸イオン等を含んでおり、特に
抄造の際シこ脱水された水分を再度繊維セメントスラリ
ーの調製に用いるようにしたクローズドシステムの繊維
セメントスラリーではこれら７ルカリイオンや硫酸イオ
ン等で飽和になっており、ベントナイトやカオリン、ク
レーなど粘土鉱物の微粉末はこれら電解質によって分散
能が低下もしくは消失してしまうおそれがあり、石綿の
作用をこれらの粘土鉱物の微粉末に期待することができ
なくなるものであった。しかもこれら粘土鉱物がセメン
ト製品中に含有されると、その水分吸着能によっていつ
までもセメント製品中に自由水を抱えることになり、反
りが大どく発生したり、またセメントマトリックスの結
合力を阻害して強度低下を引き起こすおそれがあった。

［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、石綿
の使用量を低減したり不使用にしたりするにあたって、
分散性を確保することができると共に製品の反りや強度
低下のおそれがない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、
セメント及び繊維を主成分とし、酸性白土系の粘土鉱物
微粉末と非晶質シリカ微粉末とが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。

セメントとしては普通ポルトランドセメントなど任意の
ものを用いることができ、また繊維としては石綿や、５
綿の使用量を低減するために石綿の代替えとして用いる
バルブや有機系あるいは無機系の補強繊維を使用するこ
とができる。石綿を使用しない場合にはａ維としては石
綿の代替えのパルプと補強Ｎ＆維とが全量を占めること
になる。有機系の補強Ｎ＆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ｉ繊維、ガラス繊維などを
用いることができる。そして本発明では石綿の使用量を
低減乃至零にするために、石綿によってなされている作
用、すなわち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を補うものとして酸性白土系の粘
土鉱物の微粉末を用いる。酸性白土系の粘土鉱物として
はアタパルツヤイトやセビオライトなど複類環状型の吸
着性粘土鉱物を用いることができ、平均粒子径が１×１
Ｏ−２ＩＩＩ＆ｌ〜ｌＸｌ０−’ｍｍの微粉末の状態で
用いるのが好ましい。本発明ではさらにこれらの他に非
晶質シリカ微粉末を用いる。非晶質シリカ微粉末として
は粒子径が１μ以下のシリカヒユームを使用するのが好
ましい、シリカヒユームは７ヱロシリコンまたはシリコ
ンの製造工程で発生する蒸気から捕捉される極微細な非
晶質のシリカ微粉末で、大きな比表面積を有して反応性
に富むものである。

そして上記セメント、繊維、酸性白土系の粘土鉱物の微
粉末及び非晶質シリカ微粉末、さらに必要に応じてシリ
カ粉末やマイカ粉末など充填材を水に配合して混合分数
させることによって繊維セメントスラリーを１ｉｑａす
るものであり、このに＆維セメントスラリーを湿式抄造
し、さらにこの抄造物を脱水したのちに養生することに
よってセメント製品を得ることができる。

ここで、繊維セメンＦスラリーを湿式抄造するにあたっ
て、酸性白土系粘土鉱物の微粉末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をなし、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
させると共に抄造板の板厚精度を向上させる効果が発揮
されている。

しかもこの酸性白土系粘土鉱物はｆ！Ｌ解質が作用して
も分散能が大きく低下されることはなく、従って抄造の
際に脱水された水分を再度ａｍセメントスラリーの調製
に用いるようにしたクローズドシステムの繊維セメント
スラリーのようにアルカリイオンや硫酸イオン等で飽和
になっていて電解質の作用が強い場合でも、酸性白土系
粘土鉱物の微粉末の効果を十分に発揮させて、ｉｌ！Ｌ
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
させると共に抄造板の板厚精度を向上させることができ
る。酸性白土系粘土鉱物の微粉末にこの効果を十分に発
揮させるためには、その配合量を繊維セメントスラリー
の全固形分の０．２ｆｉｉ％以上にすることが好ましい
。しかし配合量が５重量％を超えるとａ維セメントスラ
リーの濾水性が低下して抄造が困難になる傾向があるの
で、酸性白土系粘土鉱物の微粉末の配合量は０．２〜５
重量％に設定されるのが好ましい。

一方、このように酸性白土系粘土鉱物を配合することに
よってセメント製品中にこの粘土鉱物が含有されること
になり、その水分吸着能によって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、ま
たセメントマトリックスの結合力を阻害して強度低下を
引き起こすおそれがある。そこで本発明では上記のよう
に非晶質のシリカ橿粉末を配合するようにしたものであ
る。非晶質シリカ微粉末は極小でセメント粒子の隙間を
埋めるように充填され、反りの発生を低減する効果を発
揮するものであり、さらに非晶質シリカ微粉末は反応性
に富んでいるためにセメントの水利反応により生成する
水酸化カルシウムとの開のポゾラン反応を正規させて硬
化体を形成するように作用し、セメント製品の強度低下
を低減できる効果を発揮するのである。非晶質シリカ微
粉末にこのような効果を十分に発揮させるためには、そ
の配合量を繊維セメントスラリーの全固形分の１重量％
以上にすることが好ましい、しかし配合量が５重量％を
超えるとセメント製品の不燃性や耐クラツク性に問題が
生じる傾向があるので、非晶質シリカ微粉末の配合量は
１〜５重量％に設定されるのが好ましい。

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

寒Ｊ）ＬＬＬ 石綿（５，６クラス混合）とパルプ（ＮＵＫＰ）、有機
補強ａ維としてのポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系繊
維、分散助剤としてのセビオライト、非晶質シリカ微粉
末としてのシリカヒユームを第１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１表の配合量で混合してａ維セメントスラリー
を調製した。

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
造澄を用いて抄造し、さらに脱水、養生することによっ
て繊維セメント製品を得た。

Ｋ１上」エ マイカを使用しない第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繊維セメント製品を得た
。

ル七？Ｊ　１ 分散助剤としてベントナイトを用い、さらにシリカヒユ
ームを用いない第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１ａ維セメント製品を得た。

友豊１− シリカヒユームを用いない第１表の配合に設定した他は
実施例１と同様にしてｙＬｍ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繊維セメント製
品を得た。

上記実施例１．２及び比較例１．２で得たａＭ１セメン
ト製品について、１，２１２ｍ長の試験片での抄造幅方
向の厚みのばらつき（Ｒ）、曲げ強度（「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）、赤外線加熱反り
を測定し、またスラリーの分散性をみるために抄造シー
トの地合を目視観察した。

第１表 第１表の結果、分散性助剤としてベントナイトを用いシ
リカヒユームを用いない比較例１のものでは、厚みのば
らつきが大きくしかも抄造シートの地合の評価が低く、
繊維セメントスラリー中での分散性が悪いことが確認さ
れ、さらに曲げ強度が低く反りが発生することも確認さ
れる。また分散助剤としてセビオライトを用いてもシリ
カヒユームを配合しなかった比較例２のものでは、曲げ
強度が十分ではなく反りもやや発生することが確認され
る。これに対して分散助剤としてセビオライトを用いる
と共にシリカヒユームを配合するようにした実施例１，
２のものでは、厚みのばらつきが小さくしかも抄造シー
トの地合の評価が高（、繊維セメントスラリー中での分
散性が良好であることが確認され、さらに曲げ強度が向
上していると共に反りが低減していることも確認される
。尚、実施例１，２の比較から、マイカの配合によって
反りを低減する効果を大きく得られることが確認される
。

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。

パルプ（ＮＵＫＰ、カナディアンスタンゲート７リーネ
ス；Ｃ８Ｆ　２５０ｍｊりと、有機補強繊維としてのポ
リビニルアルコール（Ｐ　Ｖ　Ａ　）Ｍ繊維、分散助剤
としてのセビオライト、非晶質シリカ微粉末としてのシ
リカヒユームを第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繊維セメントスラリーをｒＲ製した
。このとき繊維セメントスラリーには対固形分で１０〜
５０ｐｐ＋１ノ７ニオン系高分子凝集剤を添加した。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、養生することによ
ってｉ維セメント製品を得た。

ルμｍ」− 分散助剤としてベントナイトを用い、さらにシリカヒユ
ームを用いない第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
繊維セメントスラリーからａｍセメント製品を得た。

塩型」」− シリカヒユームを用いず、分散助剤としてのセビオライ
トを７重量％用いるようにした第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２リーを調製
し、さらにこの繊維セメントスラリーから繊維セメント
製品を得た。

ルμ嘔」− 分散助剤を用いず、シリカヒユームを７重量％用いるよ
うにした第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、さらにこの繊維セ
メントスラリーから繊維セメント製品を得た。

上記実施例３、比較例３乃至５のスラリーの分散性を目
視でａ察し、またこれらから得た繊維セメント製品につ
いて、抄造幅方向の厚みのばらつき（Ｒ）等を測定した
。結果を第２表に示す。

第　２　表 第２表の結果、分散性助剤としてベントナイトを用いシ
リカヒユームを用いない比較例３のものでは、厚みのば
らつ軽が大きく、繊維セメントスラリー中での分散性が
悪いことが確認され、さらに曲げ強度が低いことも確認
される。またシリカヒユームを配合せず分散助剤として
のセピオライトを多量に配合した比較例４のものでは抄
造性に問題が生じ、分散助剤を配合せずシリカヒユーム
を多量に配合した比較例５のものでは不燃性や耐クラッ
ク性に問題が生じることが確認される。これに対して分
散助剤としてセビオライトを用いると共にシリカヒユー
ムを配合するようにした実施例３のものでは、厚みのば
らつきが小さく繊維セメントスラリー中での分散性が良
好であることが確認され、さらに曲げ強度が向上してい
ることも確認される。

［発明の効果１ 上述のように本発明にあっては、酸性白土系の粘土鉱物
微粉末と非晶質シリカ微粉末とを配合するようにしであ
るので、酸性白土系粘土鉱物の微粉末は繊維セメントス
ラリー中のセメント等を分散させて捕捉する作用をなし
、しかもこの酸性白土系粘土鉱物は電解質が作用しても
分散能が大きく低下されることはなく、ａｍセメントス
ラリーを湿式抄造する際の抄造板の板厚精度を向上させ
ることができるものであり、またこのように酸性白土系
粘土鉱物を配合することによってセメント製品中にこの
粘土鉱物が含有されることになり、その水分吸着能によ
ってセメント製品中に自由水を抱えることになっても、
非晶質のシリカ微粉末で反りの発生を低減することがで
きると共にセメント製品の強度低下を低減することがで
きるものである。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）セメント及び繊維を主成分とし、酸性白土系の粘
   土鉱物微粉末と非晶質シリカ微粉末とが配合されて成る
   ことを特徴とする繊維セメントスラリー組成物。
2. （２）酸性白土系の粘土鉱物微粉末はスラリーの全固形
   分の０．２〜５重量％配合され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）非晶質シリカ微粉末はスラリーの全固形分の１〜
   ５重量％配合されることを特徴とする特許請求の範囲第
   １項又は第２項記載の繊維セメントスラリー組成物。