JPH0159082B2 - - Google Patents

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JPH0159082B2
JPH0159082B2 JP61095915A JP9591586A JPH0159082B2 JP H0159082 B2 JPH0159082 B2 JP H0159082B2 JP 61095915 A JP61095915 A JP 61095915A JP 9591586 A JP9591586 A JP 9591586A JP H0159082 B2 JPH0159082 B2 JP H0159082B2
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die
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cement
plate
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Taku Saeki
Hideaki Matsuda
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Okura Industrial Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、補強繊維、セメント、水、および界
面活性剤と重合触媒とを溶解させたビニルモノマ
ー溶液から成る組成物を混合撹拌してＷ／Ｏ型エ
マルジヨンとなし、これを押出成形する際に、補
強繊維を押出方向に配向させながら押出成形し、
これを硬化乾燥することによる軽量で強度的にバ
ランスのとれた建築材料等に適するプラスチツク
コンクリート成形物の製造方法ならびにその製造
装置に関するものである。
〔従来技術〕
補強繊維、セメント、水、および界面活性剤と
重合触媒とを溶解させたビニルモノマー溶液から
成る組成物を混合撹拌してＷ／Ｏ型エマルジヨン
となしこれを押出成形する際に、通常のフイツシ
ユテールダイあるいはコートハンガーダイを使用
して押出成形すると、補強繊維の配向性がランダ
ムになりやすく、望ましい強度特性を有する成形
物を得ることは困難であつた。その傾向は、比較
的幅が広く厚みの厚い板状物を押出成形する場合
に特に著しかつた。すなわち、比較的幅の広い板
状物を押出成形する場合、押出機シリンダ先端部
より押出されたエマルジヨンは、成形用ダイスに
よつて左右に押し広げられて板状に成形されるの
であるが、その際、エマルジヨンに混入されてい
る補強繊維は当然左右の方向、即ち幅方向に配向
する。その結果、得られるプラスチツクコンクリ
ート成形物の曲げ強度は幅方向に強く、長手方向
に弱くなるので建築材料として実用上問題があつ
た。又、成形しようとする板状物の厚みが、補強
繊維の長さを越える場合、補強繊維の一部は厚み
方向に配向するものもあり、厚み方向に配向した
補強繊維は、長手方向には補強効果がない。
建築材料等に使用される細長い板状物について
は強度のバランスから見ても、幅方向に比較して
長手方向に高い曲げ強度を有している方が実用上
有利である。以上の様な建築材料としての強度的
な要求を満足するためには、補強繊維が平面的に
分散し、かつ、長手方向に配向する補強繊維の比
率が高いことが望まれる。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の様な諸問題を解決し、補強繊維が押出方
向に効果的に配向した、セメント含有Ｗ／Ｏ型エ
マルジヨン成形物の製造方法について検討した結
果、押出成形の際に成形用ダイスのダイリツプの
直前付近で涙滴形の整流板を、ダイリツプに対し
て平行でかつ、整流板の厚みのある円頭の部分が
ダイリツプとは反対側となり、厚みの薄い尾の部
分がダイリツプ側となる様に取付けた成形用ダイ
スを使用すると、比較的幅が広く、厚みの厚い板
状物を連続的に押出成形を行なつても、補強繊維
が整流板にからみつくこともなく、効果的に長手
方向に配向することがわかつた。本発明に使用す
る補強繊維の長さは、一般に３〜12mm程度である
が、整流板の厚みのある頭の部分の最も厚い部分
の厚み（第３図ａ）は繊維長を１とすると0.5以
上であることが望ましい。0.5より小さい値であ
ると整流板に補強繊維がからみつきやすくなる。
又、涙滴形の整流板の円頭部の端部より尾部の端
部までの長さｂはａの長さの２倍ないし10倍が適
当である。ｃはダイスの幅に等しい。又、取付け
る整流板の数については特に制限はないが、数が
増加するに従い補強繊維の配向性は高くなる。
本発明を図面に基づいてさらに詳細に説明す
る。
第１図は本発明に使用する涙滴形の整流板を中
心にしたダイスの切開斜視図であり、図中の１は
厚みのある円頭部であり、２は厚みの薄い尾部で
ある。整流板は第１図のようにネジで止着する。
別の方法で整流板を止着してよいことは勿論であ
る。
第２図は断面が涙滴形の整流板を取付けたダイ
ス先端部の縦断面図である。図中の３はダイス内
部に取付けられた断面が涙滴形の整流板、４はダ
イス、５はダイリツプである。６はセメント含有
Ｗ／Ｏ型エマルジヨンに混入された補強繊維を示
したものである。７はＷ／Ｏエマルジヨン成形板
として押出される場合の繊維の配向状態を示す。
第２図において矢印の方向から、押出機によつ
て送られてきたセメントを含有するＷ／Ｏ型エマ
ルジヨンの補強繊維は、涙滴形断面を有する整流
板３によつて効果的に配向され、ダイリツプ５を
経て板状に成形される。一般に整流板３は第２図
に示した如くダイリツプに近い位置でかつダイス
の絞り込み部に設けることがより効果的である。
本発明で使用されるＷ／Ｏ型エマルジヨンは、
補強繊維、セメント、水、及び界面活性剤と重合
触媒とを溶解させたビニルモノマー溶液とを混合
撹拌することによつて調製される。本発明で使用
する界面活性剤としては一般的に用いられるＷ／
Ｏ型エマルジヨン製造用の界面活性剤であれば特
に制限はないが、例えばソルビタンセスキオレエ
ート、グリセロールモノステアレート、ソルビタ
ンモノオレエート、ジエチレングリコールモノス
テアレート、ソルビタンモノステアレート、ジグ
リセロールモノオレエート、ポリアルキレングリ
コールの二塩基酸無水物付加物及びその中和物等
が挙げられる。
該Ｗ／Ｏ型エマルジヨンを調製するのに用いる
ビニルモノマーとしては、常温で液体であり、か
つ非水溶性であれば良い。例えばスチレン、αメ
チルスチレン、アクリル酸エステル、メタクリル
酸エステル、アクリロニトリル、ジビニルベンゼ
ン、アルキレングリコールのアクリル酸又はメタ
クリル酸エステル、多価アルコールのアクリル酸
又はメタクリル酸エステル等が挙げられる。一般
には、エチレングリコールジメタクリレート、ト
リメチロールプロパントリメタクリレート等のジ
ビニル化合物やトリビニル化合物を併用すること
が好ましい。これ等のビニルモノマーを重合する
ために使用する重合触媒は、公知のラジカル形成
剤、又はレドツクス触媒であれば良い。
該Ｗ／Ｏ型エマルジヨンを調製するのに使用す
るセメントとしては、特に制限はないが、例えば
ポルトランドセメント、高炉セメント、フライア
ツシユセメント、シリカセメント、マグネシアセ
メント、アルミナセメント等が挙げられる。
本発明で使用する補強繊維は、長さが３〜12
mm、アスペクト比が100〜1000程度の、エマルジ
ヨンに対する親和性の良い合成繊維が好ましい。
本発明においては、上記の補強繊維、セメン
ト、水、および界面活性剤と重合触媒とを溶解さ
せたビニルモノマー溶液から成る組成物をＷ／Ｏ
型エマルジヨンとして押出成形するのであるが、
押出機は一軸ないしは二軸のスクリユーを有する
一般的な押出機が用いられる。又、撹拌混練機能
と押出機能とを兼ね備えた連続ニーダーを用い
て、Ｗ／Ｏ型エマルジヨンの調製と、押出成形と
を同時に行つても良い。
以上に述べた方法によつて得られたセメント及
び、効果的に配向された補強繊維を含有するＷ／
Ｏ型エマルジヨンの押出成形物は、常温で放置す
ることによつてビニルモノマーの重合反応と、セ
メントの水和反応とが進行して硬化するが、反応
を促進して硬化を早めるためには飽和水蒸気中で
加温すれば良い。又必要に応じて早強セメントや
急硬剤を用いても良い。
硬化した該Ｗ／Ｏ型エマルジヨン成形物は、乾
燥すると、多孔質でかつ軽量であるにもかかわら
ず、補強繊維によつて効果的に補強されたプラス
チツクコンクリート成形物が得られる。又、セメ
ントと水との比率を変えることによつて、比較的
高比重ではあるが強じんなプラスチツクコンクリ
ート成形物を得ることも可能である。
〔作用効果〕
本発明のもつとも大きな特徴は、押出成形用ダ
イスの中に涙滴形の整流板を取付けることによつ
て、該Ｗ／Ｏ型エマルジヨンに含まれる補強繊維
を効果的に配向させることができる点にある。特
に、長手方向に高い曲げ強度が要求される細長い
板状物、柱状物等を連続的に押出成形して製造す
るのに適している。本発明の方法を用いることに
より、最少限度の補強繊維量で、もつとも効果的
に補強された押出成形物を得ることが可能となつ
たのである。
以上の様に本発明の方法で得られる軽量プラス
チツクコンクリート成形物は、板状物であれば建
築物の壁面に、柱状物であれば建築物の柱やはり
に有利に使用することができる。
実施例 １ 混連機能と押出機能とを兼ね備えた連続ニーダ
ーの吐出口に、第３図に示される涙滴形の整流板
としてb30mm、a6mm、c455mmの涙滴形の整流板を
１本備えた18mm×455mmの吐出口を有するコート
ハンガダイを取付け、スチレンモノマー71.3重量
部、トリメチロールプロパントリメタクリレート
3.8重量部、ソルビタンモノオレエート25重量部、
ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート１重量部を溶
解させたビニルモノマー溶液を毎時18.6重量部、
ポルトランドセメントを毎時186.2重量部、水を
毎時372.0重量部、アスペクト比333、長さが６mm
のアクリル繊維を毎時６重量部で連続的に供給
し、Ｗ／Ｏ型エマルジヨンの調製と同時に押出成
形して、補強繊維が効果的に配向された厚さ18
mm、幅455mm、長さ3030mmの板状物を連続的に製
造した。この成形物を室温で２週間養生した後乾
燥して比重が0.6の軽量プラスチツクコンクリー
ト板を得た。この軽量プラスチツクコンクリート
板の幅方向と長手方向の曲げ強度比率は１：1.5
であつた。
実施例 ２ 整流板の数を２本にした以外は実施例１と同様
な方法で、厚さ18mm、幅455mm、長さ3030mmの軽
量プラスチツクコンクリート板を得た。この軽量
プラスチツクコンクリート板の比重は0.6であり、
幅方向と長手方向との曲げ強度比率は１：２であ
つた。
実施例 ３ スチレンモノマー60重量部、エチレングリコー
ルジメタクリレート20重量部、平均分子量が2000
のポリプロピレングリコールの無水マレイン酸付
加物20重量部、ｔ−ブチルパーオキシイソプロピ
ルカーボネート１重量部を混合して得られるビニ
ルモノマー溶液100重量部に、ポルトランドセメ
ント500重量部、水700重量部、パーライト100重
量部、ビニロン繊維（長さ６mm、アスペクト比
428）50重量部を混練機を用いて混合撹拌して
Ｗ／Ｏ型エマルジヨンを調製した。このＷ／Ｏ型
エマルジヨンを、第３図に示される涙滴形の整流
板としてａが５mm、ｂが25mm、ｃが455mmの涙滴
形の整流板３本を備え、かつ12mm×455mmの開口
部を有するコートハンガーダイを取付けた押出機
に、毎時600Kgで供給して押出成形し、補強繊維
が効果的に配向された厚さ12mm、幅455mm、長さ
3030mmの板状物を連続的に製造した。この成形物
を40℃100％RHで７日間養生した後乾燥して比
重が0.55の軽量プラスチツクコンクリートを得
た。この軽量プラスチツクコンクリート板の幅方
向と長手方向の曲げ強度比率は１：2.5であつた。
実施例 ４ 第３図に示される涙滴形の整流板としてｂが40
mm、ｃが455mm、ａが18mmの涙滴形の整流板を２
本備え、かつ18×455mmの吐出口を有するコート
ハンガーダイを備えた混練機能と押出機能とを兼
ね備えた連続ニーダーに、スチレンモノマー76重
量部、トリメチロールプロパントリメタクリレー
ト４重量部、ジグリセロールモノオレエート20重
量部、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート１重量
部を溶解させたビニルモノマー溶液を、毎時21.6
重量部、ポルトランドセメントを毎時475.7重量
部、水を毎時302.7重量部、アクリル繊維（長さ
12mm、アスペクト比667）を毎時８重量部で連続
的に供給し、Ｗ／Ｏ型エマルジヨンの調製と同時
に押出成形して、補強繊維が効果的に配向された
厚さ18mm、幅455mm、長さ3030mmの板状物を連続
的に製造した。この成形物を常温で２週間養生し
た後乾燥して比重が1.2のプラスチツクコンクリ
ート板を得た。このプラスチツクコンクリート板
の幅方向と長手方向との曲げ強度比率は１：1.4
であつた。
比較例 実施例１において、整流板を取りつけていない
コートハンガーダイを用いた以外は、配合条件、
押出条件を同一にして、厚さ18mm、幅455mm、長
さ3030mmの板状物を連続的に製造した。この成形
物を室温で２週間養生した後乾燥して比重が0.6
の軽量プラスチツクコンクリート板を得た。この
軽量プラスチツクコンクリート板の幅方向と長手
方向との曲げ強度比率は１：0.8であつた。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の涙滴形整流板を備えたダイス
の一部切開斜視図であり、第２図はダイス先端部
の縦断面図である。第３図は本発明の涙滴形整流
板の斜視図である。 １……涙滴形整流板の厚みの厚い頭部、２……
涙滴形整流板の厚みの薄い尾部、３……涙滴形整
流板、４……ダイス、５……ダイリツプ、６……
補強繊維、７……成形物。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 補強繊維、セメント、水、および界面活性剤
    と重合触媒とを溶解させたビニルモノマー溶液か
    ら成る組成物を混合撹拌してＷ／Ｏ型エマルジヨ
    ンとなしこれを押出成形する場合、成形用ダイス
    のダイリツプ直前付近で整流することにより前記
    エマルジヨン中の補強繊維を押出方向に配向させ
    ることを特徴とする補強繊維をエマルジヨンの押
    出方向に配向させるセメント含有Ｗ／Ｏ型エマル
    ジヨンの押出成形方法。 ２ 成形用ダイスのダイリツプ直前付近で断面が
    涙滴形の整流板の厚みの薄い尾の部分をダイリツ
    プ側に厚みの厚い円頭の部分をダイリツプとは反
    対側に位置するよう整流板をダイリツプに平行に
    取付けることを特徴とするセメント含有Ｗ／Ｏ型
    エマルジヨンの押出成型用ダイス。 ３ 整流板の厚みの厚い円頭の部分の厚さがＷ／
    Ｏ型エマルジヨン中の補強繊維の繊維長を１とし
    た場合少くとも0.5以上である特許請求の範囲第
    ２項記載のセメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジヨンの
    押出成形用ダイス。
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