(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の水溶性低分子化合物〔以下、化合物（Ａ）という〕と、化合物（Ａ）とは異なる第２の水溶性低分子化合物〔以下、化合物（Ｂ）という〕とを含有するセメント系押し出し成形体用添加剤であって、化合物（Ａ）及び化合物（Ｂ）の組合わせが、（１）ベタイン型両性界面活性剤から選ばれる化合物及びエチレンオキサイド付加型アルキル硫酸エステル塩型アニオン性界面活性剤から選ばれる化合物の組合わせ、（２）４級アンモニウム塩型カチオン性界面活性剤から選ばれる化合物並びに芳香環を有するカルボン酸及びその塩、芳香環を有するホスホン酸及びその塩、芳香環を有するスルホン酸及びその塩から選ばれるアニオン性芳香族化合物から選ばれる化合物の組合わせ、（３）４級アンモニウム塩型カチオン性界面活性剤から選ばれる化合物及び無機塩型の臭化化合物から選ばれる化合物の組合わせ、から選択されるセメント系押し出し成形体用添加剤。
【請求項２】
化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）が紐状ミセルを形成する請求項１記載のセメント系押し出し成形体用添加剤。
【請求項３】
請求項１又は２記載のセメント系押し出し成形体用添加剤を、化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）の合計量がセメント配合物に対して０．０５〜３重量％となるように添加する、セメント系押し出し成形体の製造方法。
【請求項４】
請求項３記載の製造方法により製造されたセメント系押し出し成形体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はセメント系押し出し成形体用添加剤に関し、更に詳しくは、セメント質材料を主原料とする水混練物を押し出し成形する場合に好適な添加剤に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
セメント質材料を主原料とする水混練物を所望の形状のダイスを用いて押し出し成形して、建築物の外壁材、屋根材、床材等に用いられるセメント板体、セメント−繊維体等を製造することが行われている。しかし、セメント質材料の水混練物は、そのままでは押し出し成形しても保型性、保水性が低いため、押し出し機のシリンダーやダイス内の滑りが悪く、しかもダイス出口の離型性が悪い。従って、表面が平滑な製品が得られず、所定の形状に合わない成形品となってしまう。これらの現象は石綿、ガラス繊維等の無機質繊維、ビニロン繊維、ナイロン繊維、ポリプロピレン繊維等の有機質繊維が混在している場合も同様である。
【０００３】
従来、これらの問題を解決するためメチルセルローズ、ヒドロキシメチルセルローズ、カルボキシメチルセルローズ、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリルアミド等の添加剤が用いられ（例えば、特開昭６１−２５６９５７号公報）、これらの添加剤を加えることで、セメント質材料の水混練物に可塑性が付与されて成形物の保型性が改良される。しかしながら、これらの添加剤の場合、粘着性が大き過ぎ、滑り性、離型性に劣り、押し出し速度が小さくなる。しかも成形物の表面の平滑性が劣り、満足したものが得られないのが現状である。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、第１の水溶性低分子化合物〔以下、化合物（Ａ）という〕と、化合物（Ａ）とは異なる第２の水溶性低分子化合物〔以下、化合物（Ｂ）という〕とを含有するセメント系押し出し成形体用添加剤であって、化合物（Ａ）及び化合物（Ｂ）の組合わせが、（１）両性界面活性剤から選ばれる化合物及びアニオン性界面活性剤から選ばれる化合物の組合わせ、（２）カチオン性界面活性剤から選ばれる化合物及びアニオン性芳香族化合物から選ばれる化合物の組合わせ、（３）カチオン性界面活性剤から選ばれる化合物及び臭化化合物から選ばれる化合物の組合わせ、から選択されるセメント系押し出し成形体用添加剤に関する。
【０００５】
本発明の添加剤を使用することにより、押し出し成形時の押し出し成形機、ダイス内の滑り性を良くし、押し出し速度を上げると共に、押し出し成形後の保型性を極めて向上せしめることができる。この理由として、化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）は紐状ミセル等の会合体構造により、粘性が発現すると考えられる。押し出し成形時に応力を受けると、会合体構造が破壊され、良好な滑り性を発現し、押し出し後に応力が無くなると会合体構造が再び形成されて良好な保型性が得られると考えられる。また、良好な滑り性と保型性によって、成形体の表面にキズが生じにくくなり外観も優れたものとなる。
【０００６】
また、本発明は、上記本発明のセメント系押し出し成形体用添加剤を、化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）の合計量がセメント配合物に対して０．０５〜３重量％となるように添加する、セメント系押し出し成形体の製造方法、及び該本発明の製造方法により製造されたセメント系押し出し成形体に関する。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明のセメント系押し出し成形体用添加剤は、化合物（Ａ）及び（Ｂ）の組合わせが、（１）両性界面活性剤から選ばれる化合物及びアニオン性界面活性剤から選ばれる化合物の組合わせ、（２）カチオン性界面活性剤から選ばれる化合物及びアニオン性芳香族化合物から選ばれる化合物の組合わせ、（３）カチオン性界面活性剤から選ばれる化合物及び臭化化合物から選ばれる化合物の組合わせ、から選ばれる。滑り性と保型性の観点から、特に（２）カチオン性界面活性剤から選ばれる化合物及びアニオン性芳香族化合物から選ばれる化合物の組合わせが好ましい。
【０００８】
両性界面活性剤から選ばれるものとして、ベタイン型両性界面活性剤が好ましく、ドデカン酸アミドプロピルベタイン・オクタデカン酸アミドプロピルベタイン・ドデシルジメチルアミノ酢酸ベタイン等が挙げられ、粘度発現の観点からドデカン酸アミドプロピルベタインが好ましい。
【０００９】
アニオン性界面活性剤から選ばれるものとして、エチレンオキサイド付加型アルキル硫酸エステル塩型界面活性剤が好ましく、ＰＯＥ（３）ドデシルエーテル硫酸エステル塩、ＰＯＥ（２）ドデシルエーテル硫酸エステル塩、ＰＯＥ（４）ドデシルエーテル硫酸エステル塩等が挙げられ、塩はナトリウム塩等の金属塩、トリエタノールアミン塩等のアルカノールアミン塩等が挙げられる。なお、ＰＯＥはポリオキシエチレンの略であり、（  ）内はエチレンオキサイド平均付加モル数である（以下同様）。
【００１０】
これらの中でも、スラリーの水相中の固形分濃度が２０重量％以下でも効果を発現するドデカン酸アミドプロピルベタインとＰＯＥ（３）ドデシルエーテル硫酸エステルトリエタノールアミンもしくはＰＯＥ（３）ドデシルエーテル硫酸エステルナトリウムとの組合わせが好ましい。
【００１１】
カチオン性界面活性剤から選ばれるものとして、４級アンモニウム塩型カチオン性界面活性剤が好ましく、４級アンモニウム塩型のカチオン性界面活性剤としては、構造中に、１０から２６個の炭素原子を含む飽和又は不飽和の直鎖又は分岐鎖アルキル基を、少なくとも１つ有しているものが好ましい。例えば、アルキル（炭素数１０〜２６）トリメチルアンモニウム塩、アルキル（炭素数１０〜２６）ピリジニウム塩、アルキル（炭素数１０〜２６）イミダゾリニウム塩、アルキル（炭素数１０〜２６）ジメチルベンジルアンモニウム塩等が挙げられ、具体的には、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムメトサルフェート、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルトリメチルアンモニウムブロマイド、タロートリメチルアンモニウムクロライド、タロートリメチルアンモニウムブロマイド、水素化タロートリメチルアンモニウムクロライド、水素化タロートリメチルアンモニウムブロマイド、ヘキサデシルエチルジメチルアンモニウムクロライド、オクタデシルエチルジメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルプロピルジメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルピリジニウムクロライド、１，１−ジメチル−２−ヘキサデシルイミダゾリニウムクロライド、ヘキサデシルジメチルベンジルアンモニウムクロライド等が挙げられ、これらを２種以上併用してもよい。水溶性と増粘効果の観点から、具体的には、ヘキサデシルトリメチルアンモニウムクロライド（例えば花王（株）製コータミン６０Ｗ）、オクタデシルトリメチルアンモニウムクロライド、ヘキサデシルピリジニウムクロライド等が好ましい。
【００１２】
アニオン性芳香族化合物から選ばれるものとして、芳香環を有するカルボン酸及びその塩、ホスホン酸及びその塩、スルホン酸及びその塩が挙げられ、具体的には、サリチル酸、ｐ−トルエンスルホン酸、スルホサリチル酸、安息香酸、ｍ−スルホ安息香酸、ｐ−スルホ安息香酸、４−スルホフタル酸、５−スルホイソフタル酸、ｐ−フェノールスルホン酸、ｍ−キシレン−４−スルホン酸、クメンスルホン酸、メチルサリチル酸、スチレンスルホン酸、クロロ安息香酸等であり、これらは塩を形成していていも良く、これらを２種以上併用してもよい。ただし、重合体である場合は、重量平均分子量５００未満であることが好ましい。
【００１３】
臭化化合物から選ばれるものとして、無機塩が好ましく、ＮａＢｒ、ＫＢｒ、ＨＢｒ等が挙げられる。
【００１４】
また、化合物（Ａ）がアルキル（炭素数１０〜２６）トリメチルアンモニウム塩であり、化合物（Ｂ）が芳香環を有するスルホン酸塩である組み合わせが特に好ましく、コンクリートの水相中の有効分濃度が５重量％以下でも効果を発現する。特に、これらの中でも硬化遅延を起こさない観点から、化合物（Ｂ）としてはトルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、クメンスルホン酸、スチレンスルホン酸又はこれらの塩が好ましく、特に、ｐ−トルエンスルホン酸又はその塩が好ましい。
【００１５】
本発明の添加剤は、化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）の重量比（有効成分比）が、（Ａ）／（Ｂ）＝９０／１０〜１０／９０、更に６０／４０〜４０／６０であることが、粘度特性の面から、押し出し速度と保形性の両立の点で、好ましい。
【００１６】
本発明の添加剤の添加量は、セメント質材料の水混練物に可塑性を与える範囲で、化合物（Ａ）と化合物（Ｂ）の合計で、セメント配合物に対して０．０５〜３重量％が好ましく、０．３〜１重量％がより好ましい。この範囲において粘度が適正となり、押し出し速度が上昇し、十分な効果を得ることが出来る。セメント配合物とは、セメント質材料、骨材、混和剤（本発明の添加剤を含む）、水等セメントに配合される全成分の全量をいう。
【００１７】
本発明に用いられるセメント質材料は普通ポルトランドセメントの他、高炉セメント、フライアッシュセメントでも良い。また、セメント質材料の他に加えられる各種の混和材（剤）を含むものも対象となる。一例を挙げれば、石綿、ガラス繊維、ポリプロピレン繊維、ビニロン繊維、アラミド繊維等の各種繊維類、パーライト、バーミキュライト等の軽量骨材、ポリエチレン、ポリスチレン、ポリエステル等の各種有機樹脂及びこれらを発泡した軽量化樹脂、フライアッシュ、シリカヒューム、ベントナイト、膨張材、珪砂、分散剤、防錆剤、着色剤、防黴剤、ひび割低減剤、早強剤、遅延剤等が挙げられる。また、混練物の可塑性や保型性等の物性の調整のために、セルロース誘導体、ポリビニルアルコール、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリルアミド等の高分子系の添加剤を本発明の化合物と併用することもできる。
【００１８】
【実施例】
実施例１〜11
表１に示す組成のセメント配合物と表２の化合物（Ｂ）とを混練機〔（株）宮崎鉄工製、ＭＨＳ−８０型〕により混合し、次いで表２の化合物（Ａ）を加えて混練物を作製し、幅６０ｍｍ、厚さ８ｍｍのダイスを先端に取り付けた押し出し成形機〔（株）宮崎鉄工製、ＦＭ−３０１型〕により押し出し成形板を製造した。化合物の組み合わせ及び添加量は、表３に示す通りとした。なお、実施例１１では比較品Ａ３は化合物（Ｂ）と同時に添加した。
【００１９】
上記の如く製造した成形板について、押し出し直後の外観及び寸法精度を下記の評価基準で評価し、また、押し出し速度を求めた。成形性の性能結果を表３に示す。
【００２０】
・外観の評価基準
○；成形板の表面が平滑でキズがない
△；成形板の表面に、押し出し方向２００ｍｍで、筋状のキズが２個以下発生
×；成形板の表面に、押し出し方向２００ｍｍで、筋状のキズが３個以上発生
・寸法精度の評価基準
○；幅及び厚さの誤差が何れも０．１ｍｍ以下
△；幅及び厚さの誤差が何れも０．１ｍｍ超０．３ｍｍ未満
×；幅及び厚さの誤差が何れも０．３ｍｍ以上
・押し出し速度
１分間当たりの成形体の長さを測定した。
【００２１】
比較例１〜８
比較例１〜４は実施例と同様の方法で押し出し成形板を製造した。比較例５〜７は比較品Ａ３又はＡ−１又はＢ−１を、実施例の化合物（Ｂ）と同じ方法で混合し、実施例と同様の方法で押し出し成形板を製造した。比較例８は実施例の方法で、ただし、化合物（Ａ）、化合物（Ｂ）を添加せずに、押し出し成形板を製造した。これらの押し出し成形板について実施例と同様の評価を行った結果を表３に示す。
【００２２】
【表１】
0003717842.tif 000002
【００２３】
【表２】
0003717842.tif 000003
【００２４】
【表３】
0003717842.tif 000004
【００２５】
表３の結果より、本発明の添加剤を用いた成形板は外観、寸法精度、押し出し速度が明らかに比較例よりも優れていることが判る。
【００２６】
【発明の効果】
本発明の添加剤により、外観や寸法精度、押し出し速度等の品質の優れたセメント系押し出し成形構造体が得られると共に生産性の向上が可能となる。