JPH05186253A - 繊維補強無機質板およびその製造方法 - Google Patents

繊維補強無機質板およびその製造方法

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JPH05186253A
JPH05186253A JP17713191A JP17713191A JPH05186253A JP H05186253 A JPH05186253 A JP H05186253A JP 17713191 A JP17713191 A JP 17713191A JP 17713191 A JP17713191 A JP 17713191A JP H05186253 A JPH05186253 A JP H05186253A
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JP
Japan
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fiber
organic acid
fibrous material
reinforced inorganic
polyolefin
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Application number
JP17713191A
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English (en)
Inventor
Keiji Shudo
敬二 首藤
Takashi Shimada
孝 島田
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Daiken Trade and Industry Co Ltd
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Daiken Trade and Industry Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 有害なクリソタイル系石綿繊維を含まない繊
維補強無機質板を提供する。 【構成】 補強繊維としてポリオレフィンとリグノセル
ロース材料と有機酸および/または有機酸無水物との混
合溶融紡糸から得られた繊維状物を使用し、この繊維状
物をセメント、石膏等の水硬性物質に添加して、抄造法
又は押出成形法により製造する。その際、上記繊維状物
の添加によって繊維に極性が生じ、水硬性物質との親和
性、密着性が向上して補強効果が増大し、従来の石綿を
混入している無機質板と同等の性能や外観を有する繊維
補強無機質板が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は有害なクリソタイル系石
綿繊維を含まない繊維補強無機質板とその製造方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】セメント、石膏、ケイ酸カルシウム等の
水硬性物質をマトリクスとする無機質板は、その強度や
靱性を向上させるには繊維補強が不可欠とされ、このた
め、従来からクリソタイル系石綿を補強繊維として用い
られてきたが、近年、この使用が規制される傾向にあ
り、その代替材料としてポリプロピレン繊維や木材小
片、古紙、パルプ等のリグノセルロース材料などが使用
されるようになった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ポリプ
ロピレン繊維は極性が小さいため、水硬性のマトリクス
との間で親和性が劣り、両者の界面での密着性が悪くて
充分な補強効果が期待できない上に、ポリプロピレン繊
維が柔らかすぎて所望の曲げ強度を確保することができ
ない。一方、リグノセルロース材料は親水性であるから
水硬性物質との親和性は比較的良いが、繊維強度が小さ
く、また、粉砕や解繊の程度により補強効果にばらつき
が生じる等、リグノセルロース材料単独では充分な補強
効果が得られないという問題点がある。
【0004】そのため、抄造による無機質板の成形にお
いて、特開平1ー270554号公報に記載されている
ように、ポリプロピレンとパルプとを併用してこれにセ
メントとシリカ材料を混合することにより曲げ強度と抄
造性の改善を図ったものが開発されたが、これらの材料
を物理的に混合しただけでは、石綿を混入した従来品に
比べて、強度や水硬性物質との親和性が不充分である。
【0005】又、水硬性物質をマトリクスとして押し出
し成形品を製造する際には、上記の問題点を解消する以
外に、成形時の金型滑り性や保水性、成形保持性、表面
平滑性などが要求されるが、上述のようにポリプロピレ
ンは親和性が悪いので、保形性や表面平滑性が石綿を混
入したものに比べて小さく、さらに、リグノセルロース
材料を混入すると摩擦抵抗が大きくなって金型滑り性が
悪くなるという問題点があった。本発明はこのような問
題点を解消し得る繊維補強無機質板およびその製造方法
の提供を目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の繊維補強無機質板は、ポリオレフィンとリ
グノセルロース材料と有機酸および/または有機酸無水
物との混合溶融紡糸から得られた繊維状物と、水硬性物
質とを必須組成物とする混合物を硬化養生してなる構造
を有するものである。
【0007】又、このような繊維補強無機質板の製造方
法としては、ポリオレフィンとリグノセルロース材料と
有機酸および/または有機酸無水物とを混合し、この混
合物を溶融紡糸して繊維状物となし、この繊維状物を水
硬性物質に添加してスラリーまたはペーストとし、該ス
ラリーを抄造するか、又はペーストを押出成形すること
により得られたマット体を養生硬化することを特徴とす
るものである。
【0008】
【作用】ポリオレフィンとリグノセルロース材料と有機
酸および/または有機酸無水物とを混合し、加熱、溶融
し紡糸して得た繊維状物は、有機酸又は有機酸無水物の
カルボキシル基の一部がリグノセルロース材料の水酸基
とエステル化したり水素結合しており、さらに、有機酸
又は有機酸無水物のビニル基の一部がポリオレフィンと
付加結合してファンデルワールス力で互いに密着してい
る。そのため、繊維に極性が生じて水硬性物質との親和
性が向上し、密着性が良くなると共に、繊維のヤング率
が増大して剛性が高くなる。その結果、無機質板に必要
な強度が付与できると共に養生硬化時における反りの発
生が少なくなる。
【0009】又、本発明の請求項2に記載した繊維補強
無機質板の製造方法においては、上記繊維状物を使用す
ることによって充分な補強効果が得られるばかりでな
く、製造時において、該繊維状物と水硬性物質との親和
性が向上する分、スラリーを抄き上げた際に、水硬性物
質や骨材、難燃薬剤などの混合物が金網から抜けにくく
なり、歩留まりが向上する等、有効な抄造適正を確保す
ることができる。
【0010】一方、本願発明の請求項3に記載した押出
成形による製造方法においては、上記繊維状物を使用す
ることによって充分な補強効果が得られるほか、製造時
において水硬性物質と繊維状物との親和性の向上により
保水性が発現するので、押し出し時の保形性が良好とな
って表面平滑性が向上すると共に養生硬化時の反りの発
生が少なくなる。又、リグノセルロース材料が変性して
摩擦抵抗が小さくなるので金型滑り性が良くなり、従っ
て、優れた離型性を発揮して反りや表面平滑性が一層向
上するものである。
【0011】
【実施例】次に、本発明の実施例を詳しく述べると、繊
維補強無機質板は、水硬性物質と石綿に代わる補強繊維
状物とを必須組成物とし、これらの混合物を硬化養生し
てなるものであり、上記補強繊維状物は、ポリオレフィ
ンとリグノセルロース材料と有機酸および/または有機
酸無水物との混合溶融紡糸からなるものである。
【0012】この繊維補強無機質板の主な組成物である
水硬性物質としては、周知のようにセメント、石膏、水
滓スラグ、水酸化マグネシウムや白土、シリカヒュー
ム、珪砂、消石灰からなるケイ酸カルシウムなどがあ
る。
【0013】一方、補強繊維状物を構成する組成物とし
てのポリオレフィンは、ポリエチレン、ポリプロピレン
などがあり、リグノセルロース材料としては、100 メッ
シュ以下の木粉、鋸屑、古紙等が使用される。なお、こ
のリグノセルロース材料とポリオレフィンとの相溶性を
改善するために、該ポリオレフィンをメラミン樹脂など
で適宜変性しても良い。
【0014】さらに、補強繊維状物の一組成分である有
機酸・有機酸無水物としては、テレフタル酸、イソフタ
ル酸、アジピン酸、フマル酸、マレイン酸などの多塩基
酸、又は、無水フタル酸、無水マレイン酸、無水フマル
酸などの塩基酸無水物が使用され、その他の化合物とし
て多価イソシアネート類、多価グリシジル類を混合した
ものであってもよい。
【0015】このような組成物よりなる繊維補強無機質
板の製造方法を述べると、ポリオレフィン原料ポリマー
100 重量部に対してリグノセルロース1〜50重量部、有
機酸および/または無水有機酸1〜20重量部を攪拌、混
練し、数分〜1日間放置したのち、150 〜300 ℃の温度
で加熱溶融する。なお、予めリグノセルロースと有機酸
および/または無水有機酸とを混練し、常温で又は加熱
して相溶させた後、ポリオレフィンに混合しても良く、
或いは、ポリオレフィンとリグノセルロースを常温でも
しくは加熱して放置したのち、有機酸を混合してもよ
い。
【0016】上記配合組成分において、ポリオレフィン
の難点である極性が小さいため水硬性のマトリクスとの
間での親和性が劣ること、及び、柔らかすぎることから
派生する繊維強度の低下などを改善すると共にリグノセ
ルロースの有する大なる摩擦抵抗を減少させるために、
リグノセルロースと有機酸および/または無水有機酸を
上記範囲内の割合で添加しているものである。
【0017】このように、ポリオレフィンとリグノセル
ロースと有機酸および/または無水有機酸との混合物を
加熱溶融したのち、この混合物を公知の溶融紡糸法によ
って紡糸する。即ち、加熱溶融した上記混合物をプラン
ジャー法、スクリュー法或いはギヤポンプ法等によって
押出すと共に、その押出速度よりも大なる引取速度でド
ラフトし、このドラフトの間に冷却したのち、熱延伸し
て所定の強度と伸度を有する繊維とし、ヒートセット
後、アニーリング処理して100 デニール以下、好ましく
は50デニール以下の繊維とする。
【0018】ポリオレフィンとリグノセルロースと有機
酸および/または有機酸無水物とを混合して上記のよう
に溶融紡糸すると、有機酸および/または有機酸無水物
のカルボキシル基の一部がリグノセルロースの水酸基と
エステル化したり水素結合し、さらに、有機酸又は有機
酸無水物のビニル基の一部がポリオレフィンと付加結合
してファンデルワールス力で互いに密着している繊維が
得られる。そのため、繊維に極性が生じて水硬性物質と
の親和性が向上し、密着性が良くなると共に、繊維のヤ
ング率が増大して剛性が高くなるものである。
【0019】次いで、水硬性物質100 重量部に対して上
記繊維を0.1 〜10重量%の割合、好ましくは、防火性を
考慮して5重量%以下の範囲内で添加する。なお、その
他の添加物として、パーライトやシラスバルーン、スラ
グ、ワラストナイトなどの軽量骨剤、界面活性剤などを
適量、混合し、場合によってはポリプロピレン繊維やパ
ルプなどの他の補強繊維を混合した繊維状物とする。
【0020】この水硬性物質と繊維状物との混合物を湿
式抄造法により、又は、押出成形法によって繊維補強無
機質板を製造する。湿式抄造法による場合には、水硬性
物質と繊維状物との混合物を大量の水に投入、分散して
スラリーとし、丸網などで抄造したのち、メーキングロ
ールやロールプレス、平板プレスなどで所望厚みのマッ
ト状に成形し、必要に応じてオートクレープ養生したの
ち硬化する。
【0021】一方、押出成形法による場合には、水の量
を水硬性物質100 重量部に対して20〜50重量部の割合と
なるように混合し、適量の砂やタルクなどの細骨材を添
加すると共に、増粘剤としてメチルセルロースやポリビ
ニルアルコールなどを加え、押出成形機にて成形したの
ち、養生、硬化することにより、繊維補強無機質板を得
た。次に、本発明の具体的な実施例および比較例を示
す。
【0022】実施例 1 平均分子量が70000 のポリプロピレン100 重量%、50メ
ッシュ以下の木粉10重量%、無水マレイン酸3重量%を
50℃で3時間、混合攪拌したのち、250 ℃で30分加熱、
溶融し、ポリプロピレン用の紡糸機を使用して平均繊維
長5mm、50デニールの補強用繊維を得た。この繊維1重
量部と、ポルトランドセメント60重量部および粉末硅砂
39重量部とを5000重量部の水に添加してスラリーを作成
し、60メッシュの丸網で抄造後、10kg/cm2=で平板プレ
スし、160 ℃のオートクレーブで5時間養生、硬化して
繊維補強無機質板を得た。 比較例 1 上記補強用繊維に変えて、ポリプロピレン繊維を使用
し、この繊維とポルトランドセメント、粉末硅砂との混
合割合及びその他の製造条件を上記実施例と同一にして
繊維補強無機質板を得た。 比較例 2 補強用繊維としてポリプロピレン繊維0.9 重量部と木粉
0.1 重量とを使用し、その他の製造条件を実施例1と同
一にして繊維補強無機質板を得た。
【0023】上記実施例1と比較例1及び2で得られた
繊維補強無機質板の曲げ強度を測定したところ、実施例
1の無機質板は250kg /cm2=であったが、比較例1、2
で得た無機質板は夫々210 、220kg /cm2=であり、実施
例1で得た無機質板は比較例に比べて一割以上の強度の
向上が図られた。また、実施例1で得た繊維補強無機質
板は反りの発生が小さく、品質安定性に優れていること
が判明した。
【0024】実施例 2 ポルトランドセメント100 重量部、上記実施例1で使用
している補強用繊維2重量部、砂80重量部、ワラストナ
イト20重量部、タルク10重量部、メチルセルロース2重
量部に水を40重量部添加して混練し、押出成形したの
ち、160 ℃で5時間、オートクレーブ養生、硬化して繊
維補強無機質板を得た。 比較例 3 上記補強用繊維に変えて、ポリプロピレン繊維を使用
し、配合組成物並びに割合、その他の製造条件を上記実
施例2と同一にして繊維補強無機質板を得た。 比較例 4 補強用繊維としてポリプロピレン繊維2重量部と木粉1
重量とを使用し、その他の製造条件を実施例1と同一に
して繊維補強無機質板を得た。
【0025】上記実施例2と比較例3及び4で得られた
繊維補強無機質板の曲げ強度を測定したところ、実施例
2の無機質板は270kg /cm2=であったが、比較例3、4
で得た無機質板は夫々210 、230kg /cm2=であり、実施
例2で得た無機質板は比較例に比べて一割以上の強度の
向上が図られた。また、実施例2で得た繊維補強無機質
板は表面が平滑であったが、比較例4で得た繊維補強無
機質板の表面は鮫肌状であり、外観が劣っていた。
【0026】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、セメン
ト、石膏、ケイ酸カルシウム等の水硬性物質をマトリク
スとする無機質板において、その補強繊維としてポリオ
レフィンとリグノセルロース材料と有機酸および/また
は有機酸無水物との混合溶融紡糸から得られた繊維状物
を用いているので、有機酸又は有機酸無水物のカルボキ
シル基の一部がリグノセルロース材料の水酸基とエステ
ル化したり水素結合すると共に、有機酸又は有機酸無水
物のビニル基の一部がポリオレフィンと付加結合してフ
ァンデルワールス力で互いに密着して繊維に極性を生じ
させることができ、そのため、水硬性物質との親和性が
向上して密着性が良くなると共に、繊維のヤング率が増
大して剛性が高くなり、無機質板に必要な強度を付与す
ることができると共に養生硬化時における反りの発生が
少なくなるものである。
【0027】又、上記繊維状物を水硬性物質に添加して
調製したスラリーを抄造して繊維補強無機質板を製造方
法すると、繊維状物と水硬性物質との親和性の向上によ
ってスラリーを抄き上げた際に、水硬性物質や骨材、難
燃薬剤などの混合物が金網から抜けにくくなり、歩留ま
りが向上する等、有効な抄造適正を確保することができ
る。
【0028】さらに、押出成形法によって繊維補強無機
質板を製造すると、製造時において水硬性物質と繊維状
物との親和性の向上により保水性が発現するので、押し
出し時の保形性が良好となって表面平滑性が向上すると
共に養生硬化時の反りの発生が少なくなり、その上、リ
グノセルロース材料が変性して摩擦抵抗が小さくなるの
で金型滑り性が良くなる。従って、優れた離型性を発揮
して反りや表面平滑性が一層向上するものであり、上記
抄造法と同様に、従来の石綿を混入している無機質板と
同等の性能や外観を有する繊維補強無機質板を製造でき
る。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ポリオレフィンとリグノセルロース材料
    と有機酸および/または有機酸無水物との混合溶融紡糸
    から得られた繊維状物と、水硬性物質とを必須組成物と
    する混合物を硬化養生してなる繊維補強無機質板。
  2. 【請求項2】 ポリオレフィンとリグノセルロース材料
    と有機酸および/または有機酸無水物とを混合し、この
    混合物を溶融紡糸して繊維状物となし、この繊維状物と
    水硬性物質とを主成分とするスラリーを抄造し、養生硬
    化することを特徴とする繊維補強無機質板の製造方法。
  3. 【請求項3】 ポリオレフィンとリグノセルロース材料
    と有機酸および/または有機酸無水物とを混合し、この
    混合物を溶融紡糸して繊維状物となし、この繊維状物と
    水硬性物質とを主成分とするペーストを押し出し成形
    し、養生硬化することを特徴とする繊維補強無機質板の
    製造方法。
JP17713191A 1991-06-20 1991-06-20 繊維補強無機質板およびその製造方法 Pending JPH05186253A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015067488A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 大建工業株式会社 珪酸カルシウム板及びその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015067488A (ja) * 2013-09-30 2015-04-13 大建工業株式会社 珪酸カルシウム板及びその製造方法

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