JPH04170352A - 繊維強化無機硬化性組成物及びその製造方法 - Google Patents

繊維強化無機硬化性組成物及びその製造方法

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JPH04170352A
JPH04170352A JP29492190A JP29492190A JPH04170352A JP H04170352 A JPH04170352 A JP H04170352A JP 29492190 A JP29492190 A JP 29492190A JP 29492190 A JP29492190 A JP 29492190A JP H04170352 A JPH04170352 A JP H04170352A
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Tatsutoshi Nakano
中野 龍俊
Hiroyuki Takihana
裕之 瀧華
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Sekisui Chemical Co Ltd
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Sekisui Chemical Co Ltd
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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】 【産業上の利用分野】
本発明は、所望形状に成形後養生硬化させることにより
繊維強化無機硬化体を製造することができる繊維強化無
機硬化性組成物およびその製造方法に関する。
【従来の技術】
従来より無機硬化体を押出成形により製造する場合、先
ず、無機水硬性物質、補強繊維および増粘剤を主成分と
した材料を乾式混合し、これに水を加えてさらに湿式混
合、混練することによって得られた繊維強化無機硬化性
組成物を押出成形し、この成形体を養生硬化させるよう
にしている。 ところが、この方法によって製造する場合、繊維の分散
に効果的な水の量が少ないという成形上の特徴により、
強度上有効な長い繊維や細い繊維を分散させることが困
難であり、これが原因で製品表面の凹凸が激しい、十分
な強度が得られない、成形時に偏流が生じやすい等の問
題が生じていた。 そこで、これらの問題を解消しようと、繊維径18〜5
01n11の有機繊維と繊維径が60〜125−の有機
繊維とを、両者の重量比が8/2〜4/6の範囲になる
ように含有させて衝撃強度が大きく外観に優れた無機押
出成形品を得る方法が、特開昭55−56049号公報
において提案されている。
【発明が解決しようとする課M】
上記公報のようにすれば、確かに太い繊維を使用するこ
とにより衝撃エネルギーの吸収力が向上して耐衝撃性が
増大するのであるが、製品外観とのかねあいで添加量が
限定され十分な繊維本数を混入させることが困難である
。 従って、繊維がマトリックス中に粗く配置されることに
ならざるをえない。それゆえ、落袋衝撃や落球衝撃など
のマクロな耐衝撃性が向上しても、釘打ち時や、切断時
に生じる局部クラックの進展を抑制する効果に乏しいと
言う問題点があった。 一方、繊維本数を稼ぐために、繊維長を短くすると、繊
維径が太いこともあって引き抜は易くなって強度向上が
困難となる。 他方、さらに細い繊維を太い繊維と合わせて良好に混入
すれば、繊維本数が稼げるためマトリックスをより均一
に補強でき、たとえば、釘打ち時や、切断時に生じる局
部クラックの進展をおさえることができ、上記問題が解
消できるのであるが、細い繊維の場合、強度を得ようと
して長くすると、繊維がからまりほぐれ難くなりやすい
ため、分散が困難になる。そこで、からまりを除去する
ために混合時の混合力を上げたり、混合時間を長くすれ
ば、繊維が傷んでしまい、上記公報中にも記載されてい
るように強度が落ちやすいと言う問題がある。 本発明は、このような事情に鑑みて、太い繊維および細
い繊維が良好に分散され、曲げ強度や衝撃強度などの強
度的品質が高く、しかも、釘打ち等の施加工時にクラッ
クが生じにくく製品外観が良好な無機硬化体を得ること
ができる繊維強化無機硬化性組成物およびその製造方法
を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明者らは、このような目的を達成するため
に、鋭意検討を重ねた結果、細い繊維および太い繊維そ
れぞれの繊維径だけでなく、アスペクト比(繊維長/繊
維径)をある範囲に限定すると、低い混合力で混合して
も分散性がよく、細い繊維も強度劣化することな(分散
できることを見出し本発明を完成するに到った。 すなわち、本発明にかかる繊維強化無機硬化性組成物は
、無機水硬性物質、補強繊維を含む材料を、水と混合、
混練してなる繊維強化無機硬化組成物であって、アスペ
クト比が100以上500以下で繊維径が15−以下、
通常2trm以上の細い有機繊維と、アスペクト比が5
0以上500以下で繊維径が30−以上60−以下の太
い有機繊維とが前記材料中に補強繊維として添加されて
いることを特徴としている。そして、この組成物を得る
にあたり、補強繊維となる繊維材料に10重量%以上5
0重量%以下の水を他の配合物との混合前に予め含水さ
せておくことが好ましい。
【作  用] 所定のアスペクト比に調整された繊維径が15−以下の
細い有機繊維、および、3〇−以上で601!rn以下
の太い有機繊維を補強繊維ととして用いれば、無機水硬
性物質を主成分とする他の配合物と低い混合力によって
混合しても各繊維が絡まることなく、傷つ(ことなく無
機硬化性組成物中に分散できる。 したがって、強度劣化のない多数の細い繊維および太い
繊維が緻密に分散されたものとなる。 また、補強繊維に予め所定量の水を含水させておくこと
により、無機水硬性物質およびその他の配合物との混合
の際、繊維がほぐれやすくなり、低い混合力でも極めて
容易に分散する。 【実 施 例] 以下に、本発明を、その実施例を参照しつつ詳しく説明
する。 本発明において用いられる有機繊維としては、ポリアミ
ド系(アラミド繊維、ナイロン繊維等)ポリエステル系
(ポリエステル繊維等)、ポリアクリロニトリル系(ア
クリル繊維等)、ポリビニルアルコール系(ビニロン繊
維等)、ポリオレフィン系(ポリプロピレン繊維、ポリ
エチレン繊維等)、ポリ塩化ビニル系(ポリ塩化ビニル
繊維等)、ポリ塩化ビニリデン系(ポリ塩化ビニリデン
繊維等)、その他ポリウレタン繊維、ポリフルオロカー
ボン繊維、耐熱性繊維(ポリベンズイミダゾール、ポリ
フェニレントリアゾール、ポリイミド等)等、有機系材
料で製造される繊維ならどれを使用してもよいが、耐ア
ルカリ性の晶からポリアミド系、ポリアクリロニトリル
系、ポリビニルアルコール系、ポリオレフィン系の繊維
が好ましい。 細い繊維の場合、アスペクト比がl’ O0未満である
と、アスペクト比が小さすぎるため繊維が抜は易く補強
効果が弱くなり、500を超えると繊維が絡まりやすく
分散しにくくなる。 太い繊維の場合、繊維径が30IIrn未満であると、
繊維が破断しやすいため衝撃に対する効果が小さくなり
、601!M1を超えると、繊維の単位重量あたりのマ
トリックスとの付着面積が小さくなるので、繊維力弓1
き抜けやすくなる。また、そのアスペクト比が50未満
であると、繊維が引き抜けやすくなり、衝撃に対する効
果が小さくなり、500を超えると、繊維が絡まりやす
くなり、分散が難しく成形性も悪くなる。 細い繊維と太い繊維とは、細い繊維の繊維本数が太い繊
維の繊維本数の5倍から300倍の割合になるように配
合し、その無機硬化性組成物への配合総量は、組成物中
の固形分100重量部に対し10重量部以下とすること
が好ましい。 すなわち、5倍より小さいとクラック防止に対する効果
が小さくなる傾向があり、300倍を超すと、太い繊維
の効果が小さくなる傾向がある。 また、10重量部を超えると、成形性が悪くなる傾向が
ある。 無機水硬性物質とは水と反応して硬化する物質のことで
、特に限定しないが、たとえば、ポルトランドセメント
、スラグセメント、′アルミナセメント、石膏などが挙
げられる。 また、必要に応じて有機繊維以外の繊維、例えば、パル
プ等の植物繊維、ウオラストナイト、アスベスト、チタ
ン酸カリウム、ガラス繊維、などの無機繊維を添加して
もよいし、パーライトなどの無機の軽量化剤、スチレン
ビーズのような有機の軽量骨材、珪砂、フライアッシュ
などの骨材、メチルセルロースなどの増粘剤、成形助剤
、その他の充填剤を添加することができる。 この繊維強化無機硬化性組成物を製造する方法としては
、特に限定されないが、上記の細い繊維および太い繊維
を予め10〜50重量%の含水率に調整したのぢ、無機
水硬性物質を主成分とする他の配合物と、たとえば、ア
イリッヒミキサー等の混合機で混合し、混練機で混練す
る方法が好ましい。 すなわb、予め水を含有させておくことにより繊維がよ
り分散しやすくなり、クラック防止および製品外観の向
上により効果がある。 (実施例1) 細い繊維としての繊維長4胴、繊維径12tnn、アス
ペクト比333のアクリル繊維2重量部、太い繊維とし
ての繊維長10mm、繊維径50−、アスペクト比20
0のポリプロピレン繊維1重量部、普通ポルトランドセ
メント100重量部、フライアッシュ50重量部、増粘
剤としてのメチルセルロース2重量部をアイリッヒミキ
サーに入れ、500rpmで2分間混合した。 この混合物に水30重量部をさらに加え、500 rp
mで2分間混合した。 この混合物を混練機で混練した後真空押出成形機(スク
リュー径100nunφ)を用いて成形し、この成形体
を60℃で12時間蒸気養生して無機硬化体を得た。 (実施例2) 細い繊維を、繊維長1.5 mm、繊維径4!!rn、
アスペクト比375のナイロン繊維1重量部、太い繊維
を、繊維長6uun、繊維径40I!m、アスペクト比
150のビニロン繊維2重量部とした以外は、実施例1
と同様にして無機硬化体を得た。 (実施例3) 細い繊維を、繊維長3mm、繊維径14p、アスペクト
比214のナイロン繊維2重量部、太い繊維を、繊維長
6M、繊維径43Inn、アスペクト比140のポリプ
ロピレン繊維1重量部とした以外は、実施例1と同様に
して無機硬化体を得た。 (実施例4) 他の配合物と混合前に細い繊維および太い繊維の含水率
を30%に調整した以外は、実施例1と同様にして無機
硬化体を得た。 (実施例5) 配合物に2重量部のスチレンビーズを追加した以外は、
実施例1と同様にして無機硬化体を得た。 (比較例1) 補強繊維として繊維長6mm、繊維径50μmのポリプ
ロピレン繊維3重量部のみを配合した以外は、実施例1
と同様にして無機硬化体を得た。 (比較例2) 細い繊維を、繊維長1mm、繊維径14trm、アス゛
 ペクト比71のビニロン繊維2重量部、太い繊維を、
繊維長6 mm、繊維径43−、アスペクト比I40の
ポリプロピレン繊維1重量部とした以外は、実施例1と
同様にして無機硬化体を得た。 (比較例3) 細い繊維を、繊維長10mm、繊維径14−、アスペク
ト比714のビニロン繊維3重量部、太い繊維を、繊維
長6mm、繊維径431!rn、アスペクト比140の
ポリプロピレン繊維1重量部とした以外は、実施例1と
同様にして無機硬化体を得た。 上記実施例1〜5および比較例1〜3によって得られた
無機硬化体を3週間放置し、それぞれについて3週間後
の、1kgの球の落下による衝撃強度、曲げ強度、製品
表面の凹凸形状および切断面に現れたパルプの数を調べ
、各組成の配合割合とともに第1表に示した。 第1表にみるように、実施例1〜5において得られた無
機硬化体は、いずれも強度的に優れ、釘打ち時のクラッ
クの発生もなく、製品表面状態も良好なものであった。 一方、比較例1〜3は、強度、クラック、表面状態のい
ずれかに問題があった。 【発明の効果】 本発明にかかる繊維強化無機硬化性組成物は、以上のよ
うに構成されているので、組成物中に多数の太い繊維お
よび細い繊維が傷つくことなく均一に分散されている。 したがって、この組成物を所望形状に成形し、この成形
体を養生硬化させれば、曲げ強度、衝撃強度に優れてい
ることはもちろんのこと、切断や釘打ちなどの加工施工
時にクラック等が生じにくく、製品外観に優れた繊維強
化無機硬化体を得ることができる。 また、本発明にかかる繊維強化無機硬化性組成物の製造
方法は、以上のように構成されているので、補強繊維と
しての細い繊維および太い繊維をより均一に分散した繊
維強化無機硬化性組成物を得ることができる。 したがって、無機硬化体の強度をより向上させることが
できる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)無機水硬性物質、補強繊維を含む材料を、水と混
    合、混練してなる繊維強化無機硬化組成物であって、ア
    スペクト比が100以上500以下で繊維径が15μm
    以下の細い有機繊維とアスペクト比が50以上500以
    下で繊維径が30μm以上60μm以下の太い有機繊維
    とが前記材料中に補強繊維として添加されていることを
    特徴とする繊維強化無機硬化性組成物。
  2. (2)請求項第1項記載の繊維強化無機硬化組成物を得
    るにあたり、予め10重量%以上50重量%以下の含水
    率に調整された補強繊維を、無機水硬性物質を主成分と
    する他の配合物に混合すること特徴とする繊維強化無機
    硬化性組成物の製造方法。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001139360A (ja) * 1999-09-03 2001-05-22 Kuraray Co Ltd 繊維補強水硬性成形体及び成形体の製造方法
WO2002010085A1 (fr) * 2000-07-28 2002-02-07 Toray Industries, Inc. Fibre de renfort de beton
JP2009221053A (ja) * 2008-03-17 2009-10-01 Taiheiyo Cement Corp セメント組成物
KR100989367B1 (ko) * 2010-07-09 2010-10-25 김지훈 흙블럭용 고화제 조성물
JP2012504540A (ja) * 2008-10-02 2012-02-23 レドコ・エス.エー. 繊維−セメント製品組成物及びそれらから得られた形作られた製品
JP2014091668A (ja) * 2012-11-06 2014-05-19 Ohbayashi Corp セメント組成物
JP2016107577A (ja) * 2014-12-10 2016-06-20 新日鐵住金株式会社 設備基礎の補修方法

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