JPS62253406A - 補強繊維を配向させるセメント含有ｗ／ｏ型エマルジヨンの押出成形方法及びその装置 - Google Patents

補強繊維を配向させるセメント含有ｗ／ｏ型エマルジヨンの押出成形方法及びその装置

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JPS62253406A
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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、補強繊維、セメント、水、および界面活性剤
と重合触媒とを溶解させたビニルモノマー溶液から成る
組成物を混合撹拌してＷ／Ｏ型エマルジョンとなし、こ
れを押出成形する際に、補強繊維を押出方向に配向させ
なから押出成形し、これを硬化乾燥することによる強度
的にバランスのとれた建築材料等に適するプラスチック
コンクＩＪ　−ト成形物の製造方法ならびにその製造装
置に関するものである。
〔従来技術〕
補強繊維、セメント、水、および界面活性剤と重合触媒
とを溶解させたビニルモノマー溶液から成る組成物を混
合撹拌してＷ／Ｏ型エマルジョンとなしこれを押出成形
する際に、通常のフィッシュテールダイあるいはゴート
ノ１ンガーダイを使用して押出成形すると、補強繊維の
配向性がランダムになりやすく、望ましい強度特性を有
する成形物を得ることは困難であった。その傾向は、比
較的幅が広く厚みの厚い板状物を押出成形する場合に特
に著しかった。すなわち、比較的幅の広い板状物を押出
成形する場合、押出機シリンダ先端部より押出されたエ
マルジョンは、ダイスによって左右に押し広げられて板
状に成形されるのであるが、その際、エマルジョンに混
入されている補強繊維は当然左右の方向、即ち幅方向に
配向する。
その結果、得られるプラスチックコンクリート成形物の
曲げ強度は幅方向に強く、長手方向に弱くなるので建築
材料として実用上問題があった。又。
成形しようとする板状物の厚みが、補強繊維の長さを越
える場合、補強繊維の一部は厚み方向に配向するものも
あり、厚み方向に配向した補強繊維は、長手方向には補
強効果がない。
建築材料等に使用される細長い板状物については強度の
バランスから見ても、幅方向だ比較して長手方向に高い
曲げ強度を有している方が実用上有利である。以上の様
な建築材料としての強度的な要求を満足するためには、
補強繊維が平面的に分散し、かつ、長手方向に配向する
補強繊維の比率が高いことが望まれる。
〔問題点を解決するための手段〕
上記の様な諸問題を解決し、補強繊維が押出方向に効果
的に配向した。セメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョン成形
物の製造方法について検討した結果、押出成形の際に成
形用ダイスのダイリップの直前付近で涙滴形の整流板を
、ダイリップに対して平行でかつ、整流板の厚みのある
円頭の部分がダイリップとは唇対側となり、厚みの薄い
尾の部分がダイリップ側となる様に取付けた成形用ダイ
スを使用すると、比較的幅が広く、厚みの厚い板状物を
連続的に押出成形を行なっても、補強繊維が整流板にか
らみつくこともなく、効果的に長手方向に配向すること
がわかった。本発明に使用する補強繊維の長さは、一般
に３〜１２瓢程度であるが、整流板の厚みのちる頭の部
分の最も厚い部分の厚み（第３図ａ）は維長ケ１とする
と０．５以上であることが望ましい。０．５より小さい
値であると整流板に補強繊維がからみつきやすくなる。
又、涙滴形の整流板の円頭部の端部より尾部の端部まで
の長さｂはａの長さの２倍ないし／Ｏ倍が適当である。
Ｃは１７”　、１．　’Ｍの幅に等しい。又、取付ける
整流板の数については特に制限はないが、数が増加する
に従い補強繊維の配向性は高くなる。
本発明を図面に基づいてさらに詳細に説明する。
第１図は本発明に使用する涙滴形の整流板を中心にした
ダイスの切開斜視図であり１図中の１は厚みのある円頭
部であり、２は厚みの薄い尾部である。整流板は第１図
のようにネジで止着する。
別の方法で整流板を止着してよいことは勿論である。　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　−第２図は
断面が涙滴形の整流板を取付けたダイス先端部の縦断面
図である。図中の３はダイス内、　部に取付けられた断
面が涙滴形の整流板、４はダイス、５はダイリップであ
る。６はセメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョンに混入され
た補強繊維を示したものである。
第２図において矢印の方向から、押出機によって送られ
てきたセメントを含有するＷ／Ｏ型エマルジョンの補強
繊維は、涙滴形断面を有する整流板３によって効果的に
配向され、ダイリップ５を経て板状に成形される。一般
に整流板３は第２図に示した如くダイリップに近い位置
でかつダイスの絞り込み部に設けることがより効果的で
ある。
本発明で使用されるＷ／Ｏ型エマルジョンは、補強繊維
、セメント、水、及び界面活性剤と重合触媒とを溶解さ
せたビニルモノマー溶液とを混合攪拌することによって
調製するのに用いる界面活性剤としては一般的に用いら
れるＷ／Ｏ型エマルジョン製造用の界面活性剤であれば
特に制限はないが１例えばツルとタンセスキオレエート
、グリセロールモノステアレート、ソルビタンモノオレ
エート、ジエチレングリコールモノステアレート。
ソルビタンモノステアレート、ジグリセロールモノオレ
エート、ポリアルキレングリコールの二塩基酸無水物付
加物及びその中和物等が挙げられる。
該Ｗ／Ｏ型エマルジ°ヨンを調製するのに用いるビニル
モノマーとしては、常温で液体であり、かつ非水溶性で
あれば良い。例えばスチレン、αメチルスチレン、アク
リル酸エステル、メタクリル酸エステル、アクリロニト
リル、ジビニルベンゼン、アルキレングリコールのアク
リル酸又はメタクリル酸エステル、多価アルコールのア
クリル酸又はメタクリル酸エステル等が挙げられる。一
般には、エチレングリコールジメ、タクリレート、トリ
メチロールプロパントリメタクリレート等のジビニル化
合物やトリビニル化合物を併用することが好ましい。こ
れ等のビニルモノマーを重合するために使用する重合触
媒は、公知のラジカル形成剤、又はレドックス触媒であ
れば良い。
該Ｗ　／　Ｏ型エマルジョンを調製するのに使用するセ
メントとしては、特に制限はないが１例えばポルトラン
ドセメント、高炉セメント、フライアッシエセメント、
シリカセメント、マグネシアセメント、アルミナセメン
ト等が挙げられる。
本発明で使用する補強繊維は、長さが３〜１２■、アス
ペクト比が／Ｏ０〜／Ｏ００程度の、エマルジョンに対
する親和性の良い合成繊維が好ましい。
本発明においては、上記の補強繊維、セメント。
水、および界面活性剤と重合触媒とを溶解させたとニル
モノマー溶液から成る組成物をＷ／Ｏ型エマルシ冒ンと
して押出成形するのであるが、押出様は一軸ないしは二
軸のスクリューを有する一般的な押出機が用いられる。
又、攪拌混練機能と押出機能とを兼ね備えた連続ニーダ
−を用いて、Ｗ／Ｏ型エマルジョンの調製と、押出成形
とを同時に行っても良い。
以上に述べた方法によって得られたセメント及び、効果
的に配向された補強繊維を含有するＷ／Ｏ型エマルジョ
ンの押出成形物は、常温で放置することによってとニル
モノマーの重合反応と、セメントの水和反応とが進行し
て硬化するが１反応を促進して硬化を早めるためには飽
和水蒸気中で加温すれば良い。又必要に応じて早強セメ
ントや急硬剤を用いても良い。
硬化した該Ｗ／Ｏ型工、マルジ冒ン成形物は、乾燥する
と、多孔質でかつ軽；量であるにもかかわらず、補強繊
維によって効果的に補強されたプラスチックコンクリー
ト成形物が得られる。又、セメントと水との比率を考え
ることによって、比較的高比重ではあるが強じんなプラ
スチックコンクリート成形物を得ることも可能である。
〔作用効果〕
本発明のもつとも大きな特徴は、押出成形用ダイスの中
に涙滴形の整流板を取付けることによって、該ＷＺＯ型
エマルジョンに含まれる補強繊維を効果的に配向させる
ことができる点にある。特に、長手方向に高い曲げ強度
が要求される細長い板状物、柱状物等を連続的に押出成
形して製造するのに適している。本発明の方法を用いる
ことにより、最小限度の補強繊維量で、もつとも効果的
に補強された押出成形物を得ることが可能となったので
ある。
以上の様に本発明の方法で得られる軽量プラスチックコ
ンクリート成形物は、板状物であれば建築物の壁面に、
柱状物であれば建築物の柱やはりに有利に使用すること
ができる。
実施例１ 混線機能と押出機能とを兼ね備えた連続ニーダ−の吐出
口に、第３図に示される涙滴形の整流板としてｂ　３０
ｍ＋、　ａ　６ｍ、Ｃ４５５＋ｍの涙滴形の整流板を１
本備えた１８ｍＸ４５５ｍの吐出口を有するコートハン
ガダイを取付け、スチレンモノマー７１．３重量部、ト
リメチロールプロパントリメタクリレート３．８重量部
、ソルビタンモノオレエートｚＨｔ部、ｔ−ブチルパー
オキシベンゾエート１重量部を溶解させたビニルモノマ
ー溶液を毎時１８．６重量部、ポルトランドセメントを
毎時１８６．２重量部、水を毎時３７５．０重量部、ア
スペクト比３３３．長さが６ＷＲのアクリル繊維を毎時
６重量部で連続的に供給し、Ｗ／Ｏ型エマルジョンの調
薬と同時に押出成形して、補強繊維が効果的に配向され
た厚さ１８■１幅４５５＋ｍ＋＋、長さ３０３０ｍの板
状物を連続的に製造した。この成形物を室温で２週間養
生した後乾燥して比重が０．６の軽量プラスチックコン
クリート板を得た。この軽量プラスチックコンクリート
流の幅方向と長手方向の曲げ強度比率はｌ：１．５であ
った。
実施例２ 整流板の数を２本にした以外は実施例１と同様な方法で
、厚さ１８ｍｍ、幅４５５ＩＩＩＩ１１．長さ３０３０
飄の軽量プラスチックコンクリート板を得た。この軽量
プラスチックコンクリート板の比重は０．６であり１幅
方向と長手方向との曲げ強度比率は１：２であった。
実施例３ スチレンモノマー６０重量部、エチレングリコールジメ
タクリレート２０重量部、平均分子量が２０００のポリ
プロピレングリコールの無水マレイン酸付加物２０重量
部、ｔ−プチルパーオキシイソグロビルカーボネート１
重量部を混合して得られるビニルモノマー溶液／Ｏ０重
量部に、ポルトランドセメント５００重量部、水７００
重量部。
パーライト／Ｏ０重量部、ビニロン繊維（長さ６■、ア
スペクト比４２８）５０重量部を混練機を用いて混合撹
拌してＷ／Ｏ型エマルジョンを調製した。このＷ／Ｏ型
エマルジョンを、第３図に示される涙滴形の整流板とし
てａが５ｍ、ｂが２５閣、Ｃが４５５簡の涙滴形の整流
板３を備え、かつ１２ｍＸ４５５ｍ＋ａの開口部を有す
るコートハンガーダイを取付けた押出機に、毎時６００
＃で供給して押出成形し、補強繊維が効果的に配向され
た厚さ１２瓢１幅４５５ｍ、長さ３０３０咽の板状物を
連続的に製造した。この成形物を４０℃／Ｏ０４　ＲＨ
で７日間養生した後乾燥して比重が０．５５の軽量プラ
スチックコンクリートを得た。この軽量プラスチックコ
ンクリート板の幅方向と長手方向の曲げ強度比率は１：
２．５であった。
実施例４ 第３図に示される涙滴形の整流板としてｂが４０ｍ、ｃ
が４５５ｍｍ、ａが１８膿の涙滴形の整流板を２本備え
、かつ１８Ｘ４５５ｍの吐出口を有するコートハンガー
ダイを備えた混練機能と押出機能とを兼ね備えた連続ニ
ーダ−に、スチレンモノマー７６重量部、トリメチロー
ルプロパントリツタクリレート４重量部、ジグリセロー
ルモノオレエ−ト２０重量部、ｔ−ブチルパーオキシベ
ンゾエート１重量部を溶解させたビニルモノマー溶液を
、毎時２１．６重量部、ポルトランドセメントを毎時４
７５．７重量部、水を毎時３０２．７重量部、アクリル
繊維（長さ１２咽、アスペクト比６６７）を毎時８重量
部で連続的に供給し、Ｗ／Ｏ型エマルジョンの調製と同
時に押出成形して、補強繊維が１．２のプラスチックコ
ンクリート板を得た。このプラスチックコンクリート板
の幅方向と長手方向との曲げ強度比率は］：１．４であ
った。
比較例 実施例１において、整流板を取りつけていないコートハ
ンガーダイを用いた以外は、配合条件、押出条件を同一
にして、厚さ１８ｗｍ１幅４５５＋ｍ。
長さ３０３０　ｍの板状物を連続的に製造した。この成
形物を室温で２週間養生した後乾燥して比重が０、６の
軽量プラスチックコンクリート板を得た。
この軽量プラスチックコンクリート板の幅方向と長手方
向との曲げ強度比率は１：０．８であった。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の涙滴形整流板を備えたダイスの一部切
開斜視図であり、第２図はダイス先端部の縦断面図であ
る。第３図は本発明の涙滴形整流板の斜視図である。 ３・・・涙滴形整流板 ４・・・ダイス ５・・・ダイリップ ６・・・補強繊維 ７・・・成形物

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、補強繊維、セメント、水、および界面活性剤と重合
    触媒とを溶解させたビニルモノマー溶液から成る組成物
    を混合撹拌してＷ／Ｏ型エマルジョンとなしこれを押出
    成形する場合、成形用ダイスのダイリップ直前付近で整
    流することにより前記エマルジョン中の補強繊維を押出
    方向に配向させることを特徴とする補強繊維をエマルジ
    ョンの押出方向に配向させるセメント含有Ｗ／Ｏ型エマ
    ルジョンの押出成形方法。 ２、成形用ダイスのダイリップ直前付近で涙滴形の整流
    板の断面が厚みの薄い尾の部分をダイリップ側に厚みの
    厚い円頭の部分をダイリップとは反対側に位置するよう
    整流板をダイリップに平行に取付けることを特徴とする
    セメント含有Ｗ／Ｏ型エマルジョンの押出成型用ダイス
    。 ３、整流板の厚みの厚い円頭の部分の厚さがＷ／Ｏ型エ
    マルジョン中の補強繊維の繊維長を１とした場合少くと
    も０．５以上である特許請求の範囲第２項記載のセメン
    ト含有Ｗ／Ｏ型エマルジョンの押出成型用ダイス。
JP61095915A 1986-04-26 1986-04-26 補強繊維を配向させるセメント含有ｗ／ｏ型エマルジヨンの押出成形方法及びその装置 Granted JPS62253406A (ja)

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