JPH0659644B2 - 繊維補強無機質製品の押出成形方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は繊維補強無機質製品の押出成形方法に関す
る。

〔従来の技術〕

従来、繊維補強セメント製品、例えばスレート屋根材、
壁板、ブロック等の補強繊維として石綿が非常に有用で
あることが知られている。

〔従来技術の問題点〕

しかしながら、上記石綿は公害源となること及び資源枯
渇などにより使用の制限ないしは全廃が要請されてお
り、補強繊維として石綿に代わるものが種々模索され研
究されている。

上記代替繊維としてまず、ガラス繊維あるいはセラミッ
ク繊維があるが、これら繊維は本質的に耐アルカリ性が
弱く、セメント製品への使用には種々弊害が有り、充分
な補強効果が得られない欠点が有り、セルロース、ポリ
プロピレン、ポリエチレンなどの天然又は合成の有機繊
維は、可燃材であるから、必要強度に達するまで添加す
ると、建材の不燃性が損なわれ、さらに有機合成繊維の
場合、オートクレーブによる高温高圧養生の際に熱によ
り劣化ないしは溶融し、補強効果も相当低下する問題が
有った。

このような問題点に鑑み、耐アルカリ性に優れ、また繊
維自体の強度も石綿と同等程度の補強効果の有る繊維と
して、結晶形態が繊維状をなす粘土鉱物を補強繊維とし
た繊維補強無機質製品の製造方法を本願出願人は先に提
案した（特開昭64-24054号公報）。

〔従来技術の問題点〕

しかしながら、上記補強用繊維として使用される鉱物繊
維、例えばアタパルジャイト、セピオライトなどは吸水
性を有するため、配合原料の混練より押出成形までの間
に徐々に水に吸収し、従来通りの添加水量だけでは混練
物の流動性が低下し押出効率が悪くなるといった問題が
生じた。

また、押出成形後に生じる不良品の有効利用を図るため
これらを再度押出成形装置へ返送することも行われる
が、この場合返送工程中に材料が疑似硬化して押出成形
が出来なくなり材料の有効利用が出来ない他、成形効率
にも悪影響を及ぼすといった問題があった。

一方、成形品の保形性の面から見れば、押出成形後は成
形体が早く硬化した方が望ましく、従って流動性低下を
防止するため余り多くの水を添加するのも得策でなく、
材料の混練調整に改良すべき点が有った。

〔発明が解決しようとする課題〕

この発明は上記問題点に鑑み、耐アルカリ性に優れ、ま
た、繊維自体の強度も石綿と同等程度の補強効果の有る
鉱物繊維を使用するにあたり、吸水性等に起因する押出
性能の低下を防止し、しかも押出成形後は成形体の保形
性が発揮される繊維補強無機質製品の製造方法を得るこ
とを目的としてなされたものである。

〔課題を解決するに至った技術〕

即ち、この発明の繊維補強無機質製品の押出成形方法は
結晶形態が繊維状をなし、吸水性を有する鉱物繊維に撥
水性付与剤を添加して混合し、次いで該撥水性の付与さ
れた鉱物繊維と必要量のセメントと珪石粉等の無機質粉
体原料とパルプ等の有機繊維と押出成形助剤と水とを加
えて混練してスラリーとなし、前記撥水性付与剤の撥水
効果の持続期間内に前記スラリーを製品形状に押出成形
することを特徴とするものである。

〔作用〕

この発明において使用される、結晶形態が針状繊維状を
なす鉱物繊維とはセピオライト、アタパルジャイトある
いは珪灰石などの粘土鉱物が知られている。

上記粘土鉱物は天然に産出する無機質物であるから石綿
に匹敵する耐アルカリ性、セメントに対する親和性を有
するが、上記鉱物繊維は既述のように吸水性を有する。

そこで、この吸水性を一時的に抑えるためこれら繊維を
撥水剤でコーティングする。

従って、この撥水性付与により鉱物繊維は、セメント、
珪石粉等のセメント配合物と水とに混合しても吸水しに
くく、混練中より押出成形に至る間のスラリー中の水分
が鉱物繊維に吸収されるのが防止される。

一方、上記撥水効果は撥水剤の添加量により調整可能で
あり、撥水剤等の添加量を少なくしていわば不完全な撥
水処理とすることによって、ある時間が経過すれば次第
に撥水効果を薄れさせ、前記繊維の吸水作用を顕著化さ
せることが出来る。

そこで、この効果消失時間を勘案して鉱物繊維と撥水剤
等の配合量を調整すると、混合より押出成形に至るまで
の間は結果的に吸水性が抑えられ、一方押出成形御は上
記撥水効果の減少化に伴い繊維の吸水作用が顕著化する
結果、セメントスラリーのチクソトロピー性による硬さ
が増し成形体の保形性が発揮されるといった押出成形に
非常に都合の良い現象が生じるのである。

この結果、混練の際添加する水を当初より必要最小限と
すれば良くなり、しかも成形後はハンドリングが非常に
良くなるのである。

〔実施例〕

次にこの発明の実施例を段階的に説明する。

鉱物繊維と撥水剤の配合 実施例１ セピオライト10重量部に撥水剤として高級脂肪酸系金属
塩の粉末を１〜10重量部添加して均一混合し、セピオラ
イトに付与させる撥水効果の持続性を試験した。

吸水性試験は、10ccの計量ができるメスシリンダに上記
混合材料を５ccの目盛り位置まで入れ、その上に水面位
置が10ccの目盛り位置になるよう注水し、当初の10cc位
置より水面が 0.5cc分低下するまでに要した時間を測定
した。

実施例２ セピオライト10重量部に撥水剤としてシリコーン系撥水
剤を 0.5〜10重量部添加して均一混合し、セピオライト
に付与される撥水効果の持続性を試験した。

実施例３ セピオライト10重量部に撥水剤としてスラリー状の高級
脂肪酸系金属塩を１〜10重量部添加して均一混合し、実
施例１と同様セピオライトに付与される撥水効果の持続
性を試験した。

実施例４ セピオライト10重量部に撥水剤としてタルク粉末とスラ
リー状の高級脂肪酸系金属塩を１：１で混合したものを
１〜10重量部添加して均一混合し、実施例１と同様セピ
オライトに付与される撥水効果の持続性を試験した。

上記実施例１〜４の試験結果は第１図に示す通りであ
る。

実施例５〜８ 実施例１〜４に於けるセピオライトに代えアタパルジャ
イトを使用し、実施例１〜４と同様に撥水効果の持続性
について試験した。

その結果は第２図に示す通りである。

押出成形 撥水効果が押出成形に都合の良い20〜30分持続する鉱物
繊維と撥水剤との混合比を選び、以下のように押出成形
した。

実施例９ セピオライト５kgとスラリー状のステアリン酸カルシウ
ム５kgとを１分間高速撹拌し、この混合物10kgとセメン
ト40kg、珪石粉45kg、パルス４kg、メチルセルロース１
kg、水30kgを加え混練し、厚さ1.2 cm、巾20cm、長さ50
cmの成形体を押出成形した。

材料混合から押出成形まで要した時間は15分であった。

この時、押出成形体は表面が滑らかで美麗であり、また
押出成形後１時間経過した時点で次第に成形体が硬くな
り始め、保形性が付与されていることが判明した。

実施例10 実施例９のステアリン酸カルシウム５kgに代え、シリコ
ンオイル２kgを使用し、実施例９と同様にして押出成形
した。

材料混合から押出成形まで要した時間は実施例９と同様
15分であった。

実施例９と同様押出成形体の表面は滑らかで美麗であ
り、また押出成形後１時間経過した時点で次第に成形体
が硬くなり始め、保形性が付与されていることが判明し
た。

実施例11 実施例９のステアリン酸カルシウム５kgに代え、タルク
粉とステアリン酸マグネシウムとを１：１の割合で添加
した混合物５kgを使用し、実施例９と同様にして押出成
形した。

材料混合から押出成形まで要した時間は実施例９と同様
15分であった。

この時も、実施例９と同様押出成形体は表面が滑らかで
美麗であり、また押出成形後１時間経過した時点で次第
に成形体が硬くなり始め、保形性が付与されていること
が判明した。

実施例12〜14 実施例９〜11で使用したセピオライトに代えアタパルジ
ャイトを用い、実施例９〜11と同様に押出成形したとこ
ろ同一の結果となった。

比較例１ セピオライト５kgに、直接セメント40kg、珪石分45kg、
パルプ４kg、メチルセルロース１kg、水30kgを加え混練
し、厚さ1.2 cm、巾20cm、長さ50cmの成形体を押出成形
した。

材料混合から押出成形まで要した時間は15分であった。

この時、押出成形中約５分経過後により徐々にスラリー
が硬くなり始め、約８分経過後よりスラリーの硬化によ
り口金から吐出される成形体表面に亀裂が生じ、完全な
表面状態には成形出来なかった。

比較例２ 比較例１のセピオライトに代えアタパルジャイトを使用
したが比較例１と同様な結果となった。

比較例３ 比較例１の水30kgを50kgに増し、その他は比較例１と同
様に押出成形した。

押出成形そのものは各実施例と同様に美麗に出来たが成
形体の保形性が無く、１時間経過後もチクソトロピー性
の面では殆ど硬化せず、成形品の下面に薄板を静かに差
し込み、注意して成形品を持ち上げたが形崩れを生じ
た。

次に実施例９〜14で得た成形体を一次養生後、オートク
レーブに二次養生し、材令１日のものにつきJIS A1408
号に基づいて曲げ強度試験を行ったところ平均 175kg／
cm²、上下限値差５kg／cm²、の結果を得た。

〔効果〕

以上説明したように、この発明によれば石綿代替繊維と
して粘土鉱物を使用した場合でも、これら粘土鉱物繊維
の吸水性を利用して、押出成形が非常にスムーズに実施
可能となり、特に押出成形後の取り扱い性が著しく改良
されたので以後のハンドリングの省力化が図れると言っ
た効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は実施例の撥水性試験の結果を示すグ
ラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】結晶形態が繊維状をなし、吸水性を有する
   鉱物繊維に撥水性付与剤を添加して混合し、次いで該撥
   水性の付与された鉱物繊維と必要量のセメントと珪石粉
   等の無機質粉体原料とパルプ等の有機質繊維と押出成形
   助剤と水とを加えて混練してスラリーとなし、前記撥水
   性付与剤の撥水効果の持続期間内に前記スラリーを製品
   形状に押出成形することを特徴とする繊維補強無機質製
   品の押出成形方法。