(57)【要約】【課題】  従来のアスベスト含有繊維含有セメント組成物に用いられた増粘剤と同じ粘度レベルの増粘剤を使用して、分散性、保水性、流動性、保形性の優れた押出成形板セメント板用組成物を提供する。【解決手段】  セメントモルタルを主材とするセメント用組成物全体に対して、パルプ繊維として、直径５〜４０μｍ、長さ１〜８ｍｍの長繊維パルプ繊維を３５〜１０質量％、長さ１ｍｍ未満の短繊維パルプ繊維を６５〜９０質量％含むパルプ繊維を１〜８質量％、増粘材を０．１〜０．９質量％含有することを特徴とする押出成形セメント用組成物。前記増粘材として、１％水溶液のＢ型粘度計による２０℃での粘度が５０００ｍＰａ・ｓ以上のアルキルセルロース及び／又はヒドロキシルアルキルアルキルセルロースを含有することが好ましい。【選択図】      なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
セメントモルタルを主材とするセメント用組成物全体に対して、パルプ繊維として、直径５〜４０μｍ、長さ１〜８ｍｍの長繊維パルプ繊維を３５〜１０質量％、長さ１ｍｍ未満の短繊維パルプ繊維を６５〜９０質量％含むパルプ繊維を１〜８質量％、増粘材を０．１〜０．９質量％含有することを特徴とする押出成形セメント用組成物。
【請求項２】
前記増粘材として、１％水溶液のＢ型粘度計による２０℃での粘度が５０００ｍＰａ・ｓ以上のアルキルセルロース及び／又はヒドロキシルアルキルアルキルセルロースを含有することを特徴とする請求項１に記載の押出成形セメント用組成物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、押出成形セメント用の組成物に関するものであり、特に高粘度の増粘剤を用いる必要がない、アスベストを含有しないノンアスベストの押出成形セメント板用の組成物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
セメントを主成分とし、骨材、繊維及び増粘材を配合し押出成形する押出成形セメント板が建築物の外壁材などに多く用いられている。従来、押出成形セメント板は、セメントにアスベスト繊維、骨材、増粘材としてメチルセルロースなどを配合した組成物を押出機により押出成形し、中空形状のパネルなどを得ていた。
【０００３】
押出成形セメント用組成物の中でアスベスト繊維は、分散性・保水性・流動性・保形性と補強性に優れており、押出性や保形性を得るために使用されてきた。しかしながら、アスベスト繊維は生体への影響がある物質として規制物質の対象となり、日本国内においては使用が禁止され、押出成形セメント用の組成物もアスベスト繊維を含まないノンアスベスト配合となっている。
【０００４】
押出成形では、成形時、組成物に圧力がかかるため、配合物から水が脱水し押出成形ができなくなるのを防ぐために、保水性と流動性に優れるアスベスト繊維と増粘材を配合することによって押出成形を行なっていた。ノンアスベストの配合では、アスベスト繊維の代わりにパルプなどの有機繊維、ポリプロピレンなどの合成繊維、ガラス繊維等の無機繊維、アスベスト繊維以外の鉱物繊維が用いられているが、いずれもアスベスト繊維に比べると保水性、保形性などの性能が劣り、所望の成形性を得ることが困難であった。また、合成繊維、無機繊維を用いる場合にはコストがアップとなっていた。
【０００５】
パルプ繊維は、他の代替繊維に比べると価格が安く、押出成形セメント板のアスベスト繊維の代替として多用されている。しかしながら、パルプ繊維は、繊維長が長くなると繊維が絡み合い、セメントヘの分散性、押出性、表面の平滑性が悪くなる。また、保水性もアスベストと比べると低下することから、パルプを配合するノンアスベスト押出成形セメント用組成物では、増粘材の添加量を増加することで、押出性を向上させることが行なわれている。しかしながら、増粘材は非常に高価なものであり、これを多く配合することは押出成形セメント板のコストアップに繋がってしまう。このため、特許文献１では、高粘度の増粘材を用いることで増粘材の添加量を少量に抑えることができると記載されている。
【０００６】
前記特許文献１には、押出成形セメント用組成物として、直径５〜２０μｍ、長さ１〜１０ｍｍのパルプ繊維３〜１５質量％、アスベスト繊維０〜５質量％、２％水溶液のＪＩＳウベローデ粘度計Ｎｏ．５による２０℃での粘度が８万ｃｐｓ以上であるアルキルセルロース及び／又はヒドロキシアルキルアルキルセルロース０．２〜１質量％をセメントモルタルに配合した組成物が記載されている。この組成物では、アスベスト代替繊維として繊維長１〜１０ｍｍのパルプを使用しているが、繊維長の長いパルプを配合しているため、繊維が絡み合い、押出性の低下を招くとともに、表面平滑性も悪くなることがさけられない。さらに、パルプ繊維が均一に分散しないことで押出成形セメント板の強度が低下する恐れがある。また、増粘材は、高粘度の増粘材を用いることで添加量を削減することは可能であるが、高粘度の増粘材は価格が通常の増粘材に比べると高価であることから、押出成形セメント板がコストアップになることには変わりはない。
【０００７】
特許文献１記載の技術は、繊維径５〜２０μｍ、長さ１〜１０ｍｍ粉砕パルプ繊維だけを補強繊維として用いた押出成形板の強度、成形性、表面状態などを良好に保つために、従来の増粘剤に比べて高粘度の増粘剤を使用する必要というものであった。
ただ、特許文献１には、粉砕パルプ繊維に関して、長さ１ｍｍ未満の粉砕パルプ繊維を使用する場合についても言及があるが、そのような微粉砕パルプ繊維を使用することによる作用については極めて低い評価しかしておらず、例えばその実施例１には、長さ１ｍｍ未満の粉砕パルプ繊維を使用パルプ繊維中に２５質量％添加した場合では、良好な性質を得るためには、粘度８万ｃｐｓの増粘剤を使用する必要があるとしている。
さらに、長さ１ｍｍ未満の粉砕パルプ繊維のみを使用する場合として比較例７が示されているが、この場合には粘度１８万ｃｐｓという極めて高粘度の増粘剤を使用しても釘打ち性に劣る成形板しか得られないことが表記されていて、この程度の技術的評価しかしていないものである。しかも、長さ１ｍｍ未満のパルプ繊維III を得るためには、破砕型粉砕装置で粉砕したパルプをふるい分けした微細粉砕パルプ繊維を、さらに小型振動ミルで粉砕する必要があることが示されている。
【０００８】
また、特許文献２には、２８メッシュ以下（０．５８９ｍｍ以下）の微粉砕パルプを１〜１０質量％添加する無機質製品の押出成形用配合物が記載されている。この公開公報では、微粉砕パルプを用いることでパルプを保水材の代替として用いると記載されているが、この配合物は石綿以外の補強繊維を添加していることを前提としているものであって、その補強繊維としては、ガラス繊維など無機繊維やアクリル繊維などの有機繊維を用いるものであり、コストアップとなる他、パルプ繊維とは異なって親水性に乏しいし、この繊維の大きさとして例えば繊維径が０．５デニール以上で長さ３ｍｍ以上のものが使用されるので、パルプ繊維だけが使用される場合とはかなり異なった性状のものとなることが考えられる。
【特許文献１】特公平７−１１５９０２号公報
【特許文献２】特開平２−８０３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、このような従来の事情よりなされたもので、特定の直径と繊維長を有する長繊維と短繊維のパルプ繊維を特定の割合に配合したパルプ繊維を使用することにより、従来のアスベスト含有繊維含有セメント組成物に用いられた増粘剤と同じ粘度レベルの増粘剤を使用して、分散性、保水性、流動性、保形性の優れた押出成形板セメント板用組成物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者等は、上記の目的を達成するために鋭意研究を行い、パルプ繊維を例えば粉砕して特定のふるいにより分けたパルプ繊維を、特定の割合に配合することにより、特定の直径と繊維長を有する長繊維と短繊維の混合物からなるパルプ繊維を使用すれば、従来と同粘度レベルの増粘剤を使用しても、優れた成形性を有する押出成形セメント用組成物を得られることを見出し、本発明を達成するに至った。
【００１１】
本発明では、下記の手段により前記課題を解決することができた。
（１）セメントモルタルを主材とするセメント用組成物全体に対して、パルプ繊維として、直径５〜４０μｍ、長さ１〜８ｍｍの長繊維パルプ繊維を３５〜１０質量％、長さ１ｍｍ未満の短繊維パルプ繊維を６５〜９０質量％含むパルプ繊維を１〜８質量％、増粘材を０．１〜０．９質量％含有することを特徴とする押出成形セメント用組成物。
（２）前記増粘材として、１％水溶液のＢ型粘度計による２０℃での粘度が５０００ｍＰａ・ｓ以上のアルキルセルロース及び／又はヒドロキシルアルキルアルキルセルロースを含有することを特徴とする前記（１）に記載の押出成形セメント用組成物。
【００１２】
本発明では、パルプ繊維として、直径５〜４０μｍ、最大長さ８ｍｍの長繊維パルプ繊維を少なくし、最少で１０質量％、最大で３５質量％とし、長さ１ｍｍ未満の短繊維パルプ繊維を６５〜９０質量％含む粉砕パルプ繊維を、押出成形セメント用組成物中に１〜８質量％配合する。これにより、繊維の絡み合いが減少し、混練時の繊維の分散性が向上し配合物中に均一に分散するようになる。このようにパルプが均一に分散することにより、増粘材は保水性を補う目的で少量の添加で成形が可能となる。また、長さ１ｍｍ未満のパルプ繊維の短繊維が増加することで繊維数が増加することになり、少ない配合量で保形性の向上につながるとともに、長繊維により、強度も確保される。さらに、増粘材の種類に関係なく、増粘材の配合割合を低減することが可能となる。また、繊維長の短いパルプ繊維を用いることで、絡み合った繊維が平滑性を阻害することもなくなる。すなわち、本発明の骨子は、長さ１ｍｍ未満の短繊維パルプ繊維を６５〜９０質量％含む粉砕パルプ繊維を配合したことにある。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の押出成形セメント用組成物を用いて押出成形セメント板を製造することにより、パルプ繊維の絡み合いが減少し、混練時の繊維の分散性が向上し配合物中に均一に分散するようになり、増粘材は保水性を補う目的で少量の添加で成形が可能となる。また、短繊維が増加することで繊維数が増加することになり、保形性の向上につながるとともに、長繊維により、必要な範囲の強度も確保される。さらに、増粘材の種類に関係なく、増粘材の配合割合を低減することが可能となり、また、繊維長の短いパルプ繊維を用いることで、絡み合った繊維が平滑性を阻害することもなく、表面平滑性に優れた押出成形セメント板を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の実施の形態を以下に説明するが、本発明はこれにより何等制限されるものでない。
パルプ繊維の配合割合は、パルプ繊維全体の配合割合に対して短繊維３５から１０質量％、長繊維６５〜９０質量％であるが、表面状態を良好に保つためには、長繊維を少なくする配合として長繊維３０〜１０質量％、短繊維７０〜９０質量％とすることが好ましい。
パルプ繊維全体の配合量は、１質量％を下回ると押出性と保形性が低下し、０．５質量％を下回ると押出性と保形性が著しく低下する。また、粉砕パルプ繊維の配合量が６％を上回っても補強効果の増加は小さくなり、８質量％上回ると補強効果の増加は見込めない。また、パルプを大量に配合することは不燃性の低下にもつながるので好ましくない。
【００１５】
本発明では、短繊維が増加することで繊維数が増加することになり、保形性の向上にもつながるので、特に中空部を有する押出成形セメント板においては、安定した形状の製品を製造することが可能となる。
粉砕パルプ繊維の種類は、化学パルプ、セミケミカルパルプ、機械パルプなどを用いることが可能である。粉砕パルプ繊維は、ふるい網などによって繊維の長さを調整する。これにより、調整した粉砕パルブ繊維を適宜配合することで所望のパルプ繊維を得ることができる。
【００１６】
増粘材は、０．１〜０．９質量％配合できるが、好ましくは０．３〜０．８質量％配合する。特に本発明では、パルプ繊維の中に長さ１ｍｍ未満の短繊維パルプ繊維を６５〜９０質量％配合することで繊維の絡み合いが減少し、混練時の繊維の分散性が向上し配合物中に均一に分散するので、増粘材は保水性をおぎなう目的で少量の添加で成形が可能となる。増粘材としては、メチルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルメチルセルロース、ヒドロキシエチルエチルセルロース、エチルセルロース、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリル酸ソーダ、カゼイン、ポリエーテル系ポリマーなどを用いることができる。この増粘材としては、粘度が通常の範囲のものでよく、具体的には１％水溶液のＢ型粘度計による２０℃での粘度が５０００ｍＰａ・ｓ以上のものであって、前記したような８万ｃｐｓ以上（換算して約５０００ｍＰａ・ｓ以上）の高粘度のものを用いる必要がない。
【００１７】
水硬性セメントとしては、ポルトランドセメントの他、混合セメント、アルミナセメント等の特殊セメントなどを用いることができる。また、骨材は珪砂（３〜８号）のほか、同様な粒径のシリカ材料、アルミナ材料等の無機材料、及び平均粒径が３〜５０μｍ、好ましくは７〜２５μｍの粉末硅石、シリカヒュームなどを用いることができる。
【００１８】
その他必要に応じて、パーライト、フライアッシュ、バーミキュライト、シラスバルーンなどの軽量骨材、を配合することも可能である。
また、本発明の押出成形セメント用組成物は、表面平滑性に優れているので、中空パネルだけでなく、中実パネルにも適用が可能である。
【実施例】
【００１９】
本発明を実施例により更に詳細に説明する。ただし、本発明はこれらの実施例に限定されるものでない。
【００２０】
実施例１〜６及び比較例１〜６
下記の成分を第１〜２表に示す比率で調合し、撹拌刃付回転容器型ミキサーを用いて混練し、真空押出成形機（Ｙ−０５Ｅ型：（株）石川時鉄工所製）により幅５０ｍｍ、厚み１０ｍｍのシートに押出成形し、下記の試験方法で成形性を比較し、その結果を第１〜２表に併記した。
【００２１】
（成分）
セメント：太平洋セメント社製  普通ポルトランドセメント
骨材（１）：硅石粉  平均粒径１１μｍ（粉砕）
骨材（２）：硅砂５号
パルプ繊維（１）：ＬＢＫＰ（Laulholz Bleached Kraft Pulp）をフラッフィングマシン（ＴＰ−０２型：東亜機工（株）製）で粉砕した後、１６メッシュのふるいにより、ふるい分けして直径５〜３０μｍ、長さ１ｍｍ以下の大きさにしたもの。
パルプ繊維（２）：上記（１）のふるい分けして得られたふるい上分の直径５〜４０μｍ、長さ１ｍｍ〜８ｍｍの繊維としたもの。
増粘材：ヒドロキシエチルメチルセルロース（１％水溶液のＢ型粘度計による２０℃での粘度９４００ｍＰａ・ｓ：信越化学製）、
【００２２】
（試験法）
強度：幅５０ｍｍ、厚み１０ｍｍのダイスを装着した真空押出成形機より成形物を吐出し、６５℃、湿度１００％の雰囲気で養生した後、１８０℃、６時間のオートクレーブ中で養生した成形体を、万能試験機（ＲＣＴ−１２５０：株式会社エーアンドディー）を用い、スパン１５０ｍｍで３点曲げを行い、曲げ強度を算出し、曲げ強度が２０Ｎ／ｍｍ以上であれば〇、２０Ｎ／ｍｍ未満であれば×とした。
分散性：幅５０ｍｍ、厚み１０ｍｍのダイスを装着した真空押出成形機より成形物を吐出した際に、成形物表面にパルプの塊が突出し凸凹しているものを×とした。
保水性：撹拌刃付回転容器型ミキサーを用いて混練した混練物の含水率と真空押出成形機から吐出した成形物の含水率を測定し、差が０．５％以上のものは保水力が無く、真空押出成形機内で脱水したと判断できるので×とした。
流動性：幅５０ｍｍ、厚み１０ｍｍのダイスを装着した真空押出成形機より成形物を吐出した際に、成形物がダイスの型通りの断面となっているものを○とし、ダイスから吐出する際に両端が切れて出てくる場合を×とした。
保形性：幅５０ｍｍ、厚み１０ｍｍのダイスを装着した真空押出成形機より吐出した成形物を１００ｍｍのスパンで支持し、３分後の中央部のたわみが１ｍｍ以下であれば保形性があると判断できるので○とした。
【００２３】
【表１】
2007045688.tif 000002
【００２４】
【表２】
2007045688.tif 000003
【産業上の利用可能性】
【００２５】
本発明の組成物より押出成形される成形セメント板は、成形時に保水性、流動性、保形性が優れており、得られた押出成形板は表面平滑性及び耐火性が優れており、かつ価格的にも低コストで製造できるので、建築物の外装材として幅広い用途を有する。