JPH0159083B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕 本発明は、炭素繊維補強セメント板の製造方法
に関し、さらに詳しくは製品の強度が高く、装置
が簡単で、生産性の高い製造方法に関するもので
ある。 〔従来の技術〕 石綿繊維補強セメント板は内・外装材として広
く用いられているが、石綿は発癌性物質であると
言われるので脱石綿化が図られ、耐アルカリ性ガ
ラス繊維が試用されたが、耐アルカリ性が不十分
で長期強度を確保することが不可能であつたの
で、耐アルカリ性に優れる炭素繊維による補強が
望まれている。 炭素繊維補強セメント板を製造する方法として
は、プレミツクス法、スプレー法、抄造法、押出
成形法が試みられたが、それぞれ次の問題点を有
している。 プレミツクス法は、セメントペーストまたはセ
メントモルタルと炭素繊維とを混合した後、型枠
を用いて成形する方法であるが、必要とする強度
を発現し得る炭素繊維を均一に混合することは不
可能であつた。 スプレー法は、炭素繊維をカツターで切断しつ
つ、セメントペーストまたはセメントモルタルと
同時に吹き付ける方法で、スプレーサクシヨン法
は、スプレー法における吹付面の裏面よりサクシ
ヨンにより水分を吸引除去する方法で、共に炭素
繊維が２次元に均一に配向された製品を製造し得
るが、特殊で複雑な装置を必要とするばかりでな
く、生産性の向上も望み難い。 円網抄造法は、抄造時の炭素繊維によるセメン
ト粒子の保持力が小さいため、炭素繊維とセメン
トとによる素地の抄き上げが不可能である。 押出成形法は、押出機としてスクリユー式押出
機が用いられており、石綿繊維補強セメント板の
製造においては主力の製造方法である円網抄造法
に比し生産性が高く、かつ排水を生じないなどの
優れた方法であるが、口金より押し出された未硬
化成形体をそのまま養生して製品とするため未硬
化成形体は密実なものとする必要があるので、口
金の開口面積の押出機の押出口面積に対する比
（開口比）を約0.2〜0.4として押出素地を締め固
めているため、押出機および口金内の素地は高い
押出圧力により強い剪断力を受け、石綿に代えて
炭素繊維を用いても炭素繊維は切断されて強度の
発現に殆ど寄与せず、押出機より円柱状で押し出
されてくる素地に対し横断面形状の変化の大きい
平板を製造する場合は、炭素繊維の切断は特に顕
著である。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は前記の問題点を解決し、製品の曲げ強
度および衝撃強度が高く、装置が簡単で生産性が
高い製造方法を提供するものである。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は前記の問題点を解決するために、少な
くともセメントと炭素繊維とセメントに対し0.2
〜0.5重量％の遅延剤とを含有する原料を水にて
混練した素地を、スクリユー式押出成形機により
開口比0.4〜0.8にて円筒状に押し出し、該円筒を
押出方向に対し直角方向に切断し、該切断体の上
部を押出方向に切開して平板状に展開し、該平板
を圧延したのち養生するものである。 〔作用〕 本発明の主眼は、押出機および口金内の素地の
剪断力を低下させて炭素繊維の切断を防ぐことに
ある。 セメントとしてはポルトランドセメント、高炉
セメント、シリカセメント、フライアツシユセメ
ントなどが製品に要求される品質、許される製造
期間、養生の種類などによつて選択され、オート
クレーブ養生が行われる場合などには珪砂粉が混
合される。 炭素繊維としては、PANまたはピツチ系の直
径12〜15μｍ長さ５〜10mmのものが用いられ、そ
の使用量は原料に対し内割0.5〜５重量％である。 素地は、押出機のスクリユー、スクリユーのケ
ーシングおよび口金との摩擦によつて発熱しこの
発熱によつてセメントの水和が促進され、この水
和によつて発熱しこの発熱によつて水和がさらに
促進され、素地は凝結を開始して累進的に可塑性
が減少して剪断力が増加するので、リグニンスル
フオン酸カルシウム、珪弗化物等の凝結遅延剤を
セメントに対し0.2〜0.5重量％使用する。0.2重量
％未満では効果が不充分で、0.5重量％を越えて
使用しても効果の増進がない。 押出機および口金内の素地に対し成形時に脱水
現象を起こさせると、押出成形が安定して行えな
いため、これを防ぐと同時に素地の剪断力を低下
させて歪のない素地を押出すために、水溶性セル
ロース、エーテル類、エチレンオキサイド重合
体、アクリルアミド重合体、ポリビニールアルコ
ール等の増粘剤を素地に混入することが好まし
く、混入量は素地の他の組成等を考慮し、押出成
形に所要の最適可塑性を発現させるべく試行によ
つて定められる。 スクリユー式押出機の押出口は円形をしている
ので、素地の剪断力をなるべく低くして押し出す
には素地を円柱状に押し出すことが望ましいが、
押し出された未硬化成形体を押出方向に切開して
平板状に展開するためには円筒状に押し出すこと
が必要である。 円筒の外・内径は、押出機の押出口の大きさ、
製品の大きさ、圧延の程度等を考慮して定められ
る。 口金の開口比は、大きくすれば素地の剪断力が
低下し、炭素繊維の切断を防ぐことができるが、
円筒状未硬化成形体の密実性が不十分となり、切
開・展開・圧延の操作が不可能となつたり、これ
等の操作が可能の場合でも得られた製品の物性が
不十分となる恐れがあるので、0.8以下とし、0.4
未満とすると炭素繊維の切断が顕著となるので、
開口比は0.4〜0.8とする。 押し出された円筒は、製品の大きさ、圧延の程
度を勘案して、押出方向に対し直角方向に切断し
た後、切断体の上部を押出方向に切開して展開す
ることにより平板状にすることができる。切断体
は未硬化であるので、例えば回転鋸を用いれば容
易に切開することができる。 平板を圧延し所要の厚さおよび／または密度と
する。 圧延はロールプレスまたは全面プレスにより行
うことができるが、ロールプレスを用いて対向す
るロールの間隙を逐次小とし、その間を平板を通
過させる方法が圧延が容易で、かつ圧延素地の組
成をいためず好ましい。ロールプレスまたは全面
プレスの加圧力およびロールの数は、平板の腰の
強さ、加工度等より適宜定められる。 圧延の後、自然養生、蒸気養生またはオートク
レーブ養生を行つて硬化させ、必要があれば裁断
して製品とする。 〔実施例〕 普通ポルトランドセメント55.32重量部、粗粒
砂40重量部、直径10μｍ長さ８mmのピツチ系炭素
繊維４重量部、リグニンスルフオン酸カルシウム
0.18重量部およびメチルセルロース0.5重量部よ
りなる原料を水25重量部にて混練した素地を、押
出口の内径250mmのスクリユー式押出機に口金を
接続して外形220mm内径100mmの円筒状に押し出
し、この円筒を回転鋸を用いて押出方向に対して
直角方向に切断して長さ500mmの切断体とし、こ
の切断体の上部を回転鋸を用いて切開して平板状
とした。平板はロールプレスにより圧延して厚さ
を12mmとし、ゲージ圧10atg、５時間のオートク
レーブ養生を行い製品を得た。 製品の物性を表に示す。 〔比較例〕 リグニンスルフオン酸カルシウムを0.12重量
部、メチルセルロースを0.5重量部、口金を開口
部の高さ12mm・幅330mmの平板用口金とした以外
は実施例と同様にし、製品の物性を表に示した。

〔発明の効果〕

本発明の方法により、強度および靭性の高い炭
素繊維補強セメント板を簡単な装置で生産性高く
製造することができた。 また、製品中の炭素繊維は主として押出方向に
対して直角方向に配向しているので、この配向方
向における強度は、同一炭素繊維配合量の二次元
配向の製品に比し高い。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 少なくともセメントを炭素繊維とセメントに
   対し0.2〜0.5重量％の遅延剤とを含有する原料を
   水にて混練した素地を、スクリユー式押出成形機
   により開口比0.4〜0.8にて円筒状に押し出し、該
   円筒を押出方向に対し直角方向に切断し、該切断
   体の上部を押出方向に切開して平板状に展開し、
   該平板を圧延した後養生することを特徴とする炭
   素繊維補強セメント板の製造方法。