JPH0929720A - 熱可塑性セメント成形体およびその成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 熱可塑性樹脂１００部、セメント５０〜６０
０部、親水性アロイ剤０．１〜２０部、発泡剤１０〜３
０部、水８０〜４００部を混練し、加熱しながら低圧成
形する。加熱によって、混合物のゲル化と水和とが進行
し、表面および内部に気泡を有する熱可塑性セメント成
形体が得られる。 【効果】 成形体の気泡によって、養生時の水の浸透が
し易く、セメント粒子の硬化が促進される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は熱可塑性セメント成形
体およびその成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】たとえば、平成７年１月１３日付で出願
公開された特開平７−１０６２６号において、熱可塑性
樹脂および水硬性または気硬性セメントを混練してセメ
ント成形物を得る方法が開示されている。この従来技術
では、一方をマトリクス、他方をフィラーと考えて成形
する。熱可塑性樹脂をマトリクスと考える場合、樹脂を
ゲル化することにより成形する。また、セメントをマト
リクスと考える場合には、水を添加することによって成
形硬化させる。この従来技術では、硬化する際に必要な
水を供給するために、熱可塑性樹脂と親水性物質とを相
溶化させたセメントを添加する方法が採られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】親水性物質によってセ
メントの硬化に必要な水を供給する従来技術では、十分
な量の水を供給することができない場合があり、特に、
成形物内部において未硬化部分が残ってしまうことがあ
る。その場合には、成形物の強度等の点で問題を生じ
る。

【０００４】それゆえに、この発明の主たる目的は、全
体に効率よく硬化することができる、熱可塑性セメント
の成形方法を提供することである。この発明の他の目的
は、そのような新規な方法に従って成形した成形体を提
供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明は、熱可塑性樹
脂，セメントおよび発泡剤の混合材料を発泡成形する、
熱可塑性セメントの成形方法である。

【０００６】

【作用】上記の混合材料を発泡成形することによって、
成形体に連続気泡が形成される。したがって、成形後、
水中または蒸気による養生を行うとき、外部から水が浸
透し易く、セメント粒子の硬化が促進される。

【０００７】

【発明の効果】この発明によれば、成形体に連続気泡が
形成されるため、養生の際に成形体の表面のみならず内
部にも十分な水が供給されるので、全体に効率よく硬化
させることができる。この発明の上述の目的，その他の
目的，特徴および利点は、以下の実施例の詳細な説明か
ら一層明らかとなろう。

【０００８】

【実施例】この発明で利用可能な熱可塑性樹脂とは、熱
硬化性樹脂以外の全ての樹脂を意味し、２種以上の樹脂
の混合物やコポリマでもよい。また、新樹脂のみならず
廃樹脂であってもよい。例として、アスファルト，ＰＥ
（ポリエチレン），ＰＰ（ポリプロピレン），ＰＶＣ
（塩化ビニル），ＥＶＡ（エチレンビニルアセテー
ト），ＡＢＳ（アクリロニトリル−ブタジエン−スチレ
ン共重合体），ＡＡＳ（アクリロニトリル−アクリルゴ
ム−スチレン共重合体），ＡＥＳ（アクリロニトリル−
ＥＰＤＭ−スチレン共重合体），ＡＣＳ（アクリロニト
リル−塩素化ポリエチレン−スチレン共重合体），ＭＢ
Ｓ（メチルメタクリレート−ブタジエン−スチレン共重
合体），Ｅ−ＰＶＣ，塩化ビニリデン，塩素化オレフィ
ンブタジエン，ポリアセタール，ナイロン，ＰＥＴ（ポ
リエチレンテレフタート），ＰＣ（ポリカーボネー
ト），ＰＳ（ポリスチレン），ＰＭＭＡ（ポリメチルメ
タクリレート），ＰＢＴ（ポリブチレンテレフター
ト），ＰＰＥ（ポリフェニレンテレフタート），ＰＡＲ
（ポリアリレート），ＬＣＰ（液晶性ホリマ），ＰＴＦ
Ｅ（ポリテトラフルオロエチレン），ＰＥＫ（ポリエー
テルケトン），ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケト
ン），あるいはＰＥＳ（ポリエーテルスルフォン）等が
挙げられる。

【０００９】また、ウレタン系熱可塑性エラストマ，ス
チレン系熱可塑性エラストマ，オレフィン系熱可塑性エ
ラストマ，ポリエステル系エラストマ，ポリアミド系エ
ラストマ，ポリブタジエン系エラストマ，あるいは塩化
ビニル系エラストマ等でもよい。さらに、ゴム系のもの
では、天然ゴム，ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム），
ＢＲ（ブタジエンゴム），ＩＲ（イソプレンゴム），Ｃ
Ｒ（クロロプレンゴム），ＮＢＲ（アクリロニトリル−
ブタジエンゴム），ＥＰＭ（エチレン−プロピレンゴ
ム），あるいはＩＩＲ（イソブチレン−イソプレンゴ
ム）がある。

【００１０】また、この発明で利用可能なセメントとし
ては、水硬性セメントまたは気硬性セメントがある。水
硬性セメントには、普通ポルトランドセメント（ノーマ
ルセメント），高炉セメント，フライアッシュセメン
ト，白色セメント等のポルトランドセメント系のみでな
く、アウイン系の超早強セメント，アルミナセメント，
歯科用セメント，オキシクロライドセメント，耐酸セメ
ント，石膏等の水硬性セメントがある。ただし、２成分
以上の成分からなり、水によって反応して水硬性セメン
トになるような成分の活性シリカと水酸化カルシウム、
活性アルミナと水酸化カルシウム等も含まれる。

【００１１】気硬性セメントには、石灰，マグネシアセ
メント等の他、気硬性炭酸硬化物である水酸化カルシウ
ム，ドロマイトプラスタ，酸化によって硬化する金属粉
末、たとえば鉄粉，亜鉛粉末等がある。必要に応じて、
この発明では、親水アロイ剤を用いる。親水アロイ剤
は、熱可塑性樹脂に親水性を付与するための物質であ
り、ポリマアロイによって熱可塑性樹脂に分散または溶
解して、熱可塑性樹脂に親水性と通気性を付与するため
の物質である。

【００１２】一例として、ポリエチレンオキサイド，ポ
リプロピレンオキサイド等のポリオレフィンオキサイド
や、ＰＶＡ（ポリビニルアルコール），ポリエチレング
リコール等の多価アルコール類の単体または２種以上の
混合物もしくはこれらの共重合体、ＰＰＧ（ポリプロピ
レングリコール）を含む誘導体、たとえばポリウレタン
プレポリマを含むまたは非イオン界面活性剤とその原料
であるポリオキシエチレンアルキルエーテル類と多価ア
ルコールのポリオキシエチレンアルキルエーテル類，ポ
リエチレングリコール脂肪酸エステル，多価アルコール
のエステル類が挙げられる。

【００１３】なお、高吸水性ポリマを熱可塑性樹脂に粉
体混合しても、熱可塑性樹脂に上記親水性を付与するこ
とができる。すなわち、一般に高吸水性ポリマとなった
物質は熱可塑性樹脂と相溶性がなくかつ有機溶剤にも不
溶であるため、熱可塑性樹脂界面を改質する作用は弱い
が、合成原料の一方を熱可塑性樹脂に粉体混合し、他方
を熱可塑性樹脂に直接または相溶化剤として溶解添加す
ることによって、ポリオレフィンオキサイドと同様に、
熱可塑性樹脂の界面を改質することができる。

【００１４】たとえば、澱粉−アクリロニトリルグラフ
ト重合物，澱粉−アノクリル酸グラフト重合物，澱粉−
スチレンスルフォン酸グラフト重合物，澱粉−ビニルス
ルフォン酸グラフト重合物，澱粉−アクリルアミドグラ
フト重合物，澱粉−ポリビニルケトン重合物，セルロー
ス−アクリロニトリルグラフト重合物，セルロース−ス
チレンスルフォン酸グラフト重合物，その他の澱粉誘導
体，ヒルアロン酸，アガロース，キトサン，コラーゲン
などの天然物、合成高分子系のＰＶＡ架橋重合物，ＰＶ
Ａエラストマ，アクリル酸塩架橋重合物，アクリル酸エ
ステル−酢酸ビニル共重合物部分加水分解物，アクリル
酸塩−ＰＶＡ共重合物，ポリアクリロニトリル重合物部
分加水分解物，ヒドロキシエチルメタアクリレート重合
物，無水マレイン酸イソブチレン共重合物塩，ビニルビ
ロビドン共重合物または重合物，ポリエチレングリコー
ル−ジアクリレート共重合物，ポリプロピレングリコー
ル−ジアクリレート共重合物，およびポリエチレンイミ
ン共重合物等である。ただし、これらは、単独または２
種以上の混合物であってよい。

【００１５】さらに、上記親水性アロイ剤を熱可塑性樹
脂に添加する際に、必要に応じて、相溶化する助剤とし
て相溶化剤を用いる。この相溶化剤は、通常のポリマア
ロイ用相溶化剤のほか、上記親水性アロイ剤と相溶し、
熱可塑性樹脂とも相溶し、それ自身が親水性物質でもあ
る親水性と油溶性を示す物質、たとえばポリビニルエー
テル，ポリビニルケトン，レシチン等である。これら
は、親水性物質と重合させて用いることができる。

【００１６】その他、市販の相溶化剤として、マクロモ
ノマを利用して親水性物質と反応させてグラフトポリマ
として、ポリマブレンドする方法がある。マクロモノマ
の末端基が極性のヒドロシル基，カルボキシル基のもの
に反応させる方法が有用である。また、親水性ウレタン
と脂肪族アミンとモノまたはジグリシジルエーテルから
なる反応性相溶化剤も有用である。

【００１７】この発明に利用される発泡剤には揮発性発
泡剤と分解性発泡剤とがあるが、前者は、炭酸ガス，プ
ロパンガス，メチルエーテル，三塩化ふっ素，メタンガ
ス，ブタンガス等を熱によって気化させて発泡させるも
のである。後者は加熱分解によってガスを生じさせて発
泡するものであり、無機化合物、たとえば炭酸アンモニ
ウム，重炭酸ナトリウム等を利用するものと、樹脂また
は有機物を利用するものとがある。

【００１８】有機発泡剤の一例として、２，２´−アゾ
ビスイソブチロニトリル，アゾヘキサヒドロベンゾニト
リル，アゾジカルボンアミド，ジアゾアミノベンゼン，
アゾビスホルムアミド，アゾジイソブチルニトリル等の
アゾ系発泡剤、Ｎ，Ｎ´−ジニトロソペンタメチレンテ
トラミン，Ｎ，Ｎ´−ジニトロソ−Ｎ，Ｎ´−ジメチル
テレフタルアミド等のニトロソ系発泡剤、ベンゼンスル
ホニルヒドラジド，ｐ−トルエンスルホニルヒドラジ
ド，ジフェニルスルホン−３，３´−ジスルホニルヒド
ラジド，ジフェニルオキシド−４，４´−ジスルホニル
ヒドラジド等のヒドラジド系発泡剤、およびその他の発
泡剤（テレフタルアジド，ｐ−トルエンスルホニルセミ
カルバジド，トリヒドラジノトリアジン，ｐ−ｔｅｒｔ
ブチルベンズアジド等）がある。

【００１９】先に述べた熱可塑性樹脂を１００重量部と
した場合、セメントは５０〜６００重量部、発泡剤は１
０〜３０重量部とし、必要に応じて、０．１〜２０重量
部の親水性アロイ剤、さらには水和のための水８０〜４
００重量部を混練し、成形する。成形時に、混練した混
合材料を加熱することによって、熱可塑性樹脂をゲル化
するとともにセメントを水和する。なお、ゲル化とは、
溶融温度に至るまでに徐々に加熱すると一旦下降した粘
度が急激に上昇し、ついには粒子どうしが接触して流動
性を失い、見掛け上固化することを意味する。そして、
成形体は水冷または空冷にて冷却される。

【００２０】このようにして得られた成形体には、発泡
剤の作用によって、表面および内部に連続気泡が形成さ
れる。したがって、成形体の養生時に外部から成形体へ
の水の浸入し易く、セメントの粒子の硬化が促進され
る。そのために、この発明では、先に述べた親水性アロ
イ剤は、必須ではなく、必要に応じて添加すればよいこ
とがわかる。

【００２１】また、成形時に圧力調整をし、低圧成形、
たとえば押出、注型、あるいは低圧射出等によって成形
することによって、効果的に発泡させることができる。
このように低圧成形した場合は、通常の射出等のように
高圧成形した場合に比べて、養生の際の吸水性が向上す
る。なお、射出成形の場合、通常５００〜２０００ｋｇ
ｆ／ｃｍ² 程度の射出圧であるが、この発明では、２０
０〜５００ｋｇｆ／ｃｍ² 程度の射出圧に設定するよう
にしている。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 28/02 Ｃ０４Ｂ 28/02 // Ｃ０４Ｂ 103:42 (71)出願人 000223414 筒中プラスチック工業株式会社 大阪府大阪市中央区道修町３丁目５番11号 (71)出願人 000010065 フクビ化学工業株式会社 福井県福井市三十八社町33字66番地 (71)出願人 000201582 前澤化成工業株式会社 東京都中央区京橋三丁目２番９号 (71)出願人 000005913 三井物産株式会社 東京都千代田区大手町１丁目２番１号 (72)発明者 京免 純輔 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タビニルパイプ工場内 (72)発明者 坂口 真幸 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タビニルパイプ工場内 (72)発明者 渡辺 陸生 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タビニルパイプ工場内 (72)発明者 三木 真湖 大阪府堺市石津北町64番地 株式会社クボ タビニルパイプ工場内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】熱可塑性樹脂，セメントおよび発泡剤の混
   合材料を発泡成形する、熱可塑性セメントの成形方法。
2. 【請求項２】前記混合物はさらに親水性アロイ剤を含
   む、請求項１記載の熱可塑性セメントの成形方法。
3. 【請求項３】前記混合物を低圧で発泡成形する、請求項
   １または２記載の熱可塑性セメントの成形方法。
4. 【請求項４】請求項１ないし３のいずれかに記載の方法
   で成形した、熱可塑性セメントの成形体。