(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
押出成形用水硬性組成物用の混和剤に用いる非イオン性水溶性セルロースエーテルを選定する方法であって、コージェライト９０重量部、普通ポルトランドセメント１０重量部及び水３３重量部の混合物に、非イオン性水溶性セルロースエーテル３重量部を添加直後、２０℃、２０ｒｐｍで混練した場合のトルク値の最大値（トルクピーク）を示す時間が添加直後から１８０秒以内である非イオン性水溶性セルロースエーテルを選択使用することを特徴とする混和剤の選定方法。
【請求項２】
非イオン性水溶性セルロースエーテルが、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、又はヒドロキシアルキルアルキルセルロースである請求項１記載の選定方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押出成形用水硬性組成物を調製するにあたり、短時間で混練可能で、均一な混練物を得ることができる押出成形用水硬性組成物用の混和剤に用いる非イオン性水溶性セルロースエーテルを選定する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来、押出成形用水硬性組成物においては、アスベストを押出成形用の添加剤として使用することにより、成形性、表面平滑性に優れる成形品を得ていたが、近年、法規制等によりアスベストの使用量は、著しく低下している。現在では、この代替品として、パルプ繊維が使用される場合が多く、これに伴いパルプ繊維の分散性を向上させ、強度特性を高めたり押出成形性を改良するために、非イオン性水溶性セルロースエーテルが使用されているのが一般的である。
【０００３】
しかし、脱アスベスト化が進むにつれ、非イオン性水溶性セルロースエーテルの使用量は増大し、このことが押出成形品のコスト増に繋がり、押出成形品の普及を妨げる原因の一つとなっていた。
【０００４】
また、押出成形性に関しては、使用する非イオン性水溶性セルロースエーテルの溶解性に左右され、溶解が遅いものを使用すると、混練時間が長くなったり、添加量が増大する等の欠点も押出成形品のコスト増の要因となり、普及を妨げる要因の一つと考えられる。
【０００５】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、非イオン性水溶性セルロースエーテルの添加量を抑え、低コストで、かつ短時間の混練で押出成形用水硬性組成物を得ることができ、押出成形性が良好で、高品質な押出成形品を与える押出成形用水硬性組成物用の混和剤に用いる非イオン性水溶性セルロースエーテルを選定する方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の実施の形態】
本発明者は、上記目的を達成するため鋭意検討した結果、押出成形用水硬性組成物の混和剤として、下記混合物に非イオン性水溶性セルロースエーテルを添加直後、２０℃、２０ｒｐｍで混練した場合のトルク値の最大値（トルクピーク）を示す時間が、添加直後から１８０秒以内である非イオン性水溶性セルロースエーテルを使用することにより、短時間で混練可能であり、非イオン性水溶性セルロースエーテルの添加量を抑え、均一でスムーズな押出成形が可能であり、しかも外観の良好な成形品を与える押出成形用水硬性組成物を得ることができることを知見した。
【０００７】
即ち、本発明者は、押出成形用水硬性組成物に混和剤として非イオン性水溶性セルロースエーテルを添加した場合、良好な押出成形性を与え、かつその押出成形品に優れた表面平滑性を与える非イオン性水溶性セルロースエーテルについて検討した結果、かかる押出成形性とその成形品を評価する方法として、セラミックス、特にコージェライトに少量の普通ポルトランドセメントと水とを混合し、これに通常の添加料でセルロースエーテルを加えてその押出性、成形品の状態を評価することが行われているが、この場合、コージェライト９０重量部と普通ポルトランドセメント１０重量部との配合物１００重量部に対し、水３３重量部を混合し、この混合物にセルロースエーテル３重量部を加え、これを直ちに２０℃、２０ｒｐｍの条件下で混練してトルク値を測定した場合、トルク値の最大値（トルクピーク）を示す時間がセルロースエーテル添加混練直後から短時間、具体的には１８０秒以内である場合、このセルロースエーテルが短時間で混練可能であると評価されるが、このような短時間で混練可能な非イオン性水溶性セルロースエーテルを使用して押出し成形した場合、蛇行、切れなどの不都合なく良好な押出成形性を与えると共に、表面平滑性に優れた押出成形品を与えることを知見し、本発明をなすに至った。
【０００８】
従って、本発明は、押出成形用水硬性組成物用の混和剤に用いる非イオン性水溶性セルロースエーテルを選定する方法であって、コージェライト９０重量部、普通ポルトランドセメント１０重量部及び水３３重量部の混合物に、非イオン性水溶性セルロースエーテル３重量部を添加直後、２０℃、２０ｒｐｍで混練した場合のトルク値の最大値（トルクピーク）を示す時間が、添加直後から１８０秒以内である非イオン性水溶性セルロースエーテルを選択使用することを特徴とする混和剤の選定方法を提供する。
【０００９】
以下、本発明につき更に詳しく説明すると、本発明の混和剤に使用される非イオン性水溶性セルロースエーテルは、アルキルセルロース、ヒドロキシアルキルセルロース、ヒドロキシアルキルアルキルセルロース等が好ましく、具体的には、メチルセルロース、エチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、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、ヒドロキシプロピルメチルセルロース等が挙げられる。
【００１０】
この場合、本発明は、このような非イオン性水溶性セルロースエーテルのうちでコージェライト９０重量部、普通ポルトランドセメント１０重量部、水３３重量部の混合物に、非イオン性水溶性セルロースエーテル３重量部を添加直後、２０℃、２０ｒｐｍで混練した場合のトルク値の最大値（トルクピーク）を示す時間が、セルロースエーテルの添加直後から１８０秒以内のものを使用する。このような非イオン性水溶性セルロースエーテルを含む混和剤を使用することによって、短時間で混練可能であり、非イオン性水溶性セルロースエーテルの添加量を抑え、均一な押出成形用水硬性組成物を得ることができる。トルク値の最大値（トルクピーク）が現れる時間は、１２０秒以内が好ましく、更に６０秒以内が好ましい。トルクピークが現れる時間が１８０秒を超えると、溶解が著しく遅くなるため混練時間が著しく長くなり、実際の生産上、支障をきたす。
【００１１】
ここで、トルクピークの現れる時間とは、具体的には東洋精機製、ＬＡＢＯＰＬＡＳＴＯＭＩＬＬ  ＭＯＤＥＬ  ３０Ｃ１５０により、内容積６０ｃｍ3のミキサー内に試料を詰め、Ｓ９０Ｂシグマ形ブレードを使用し、試料及びミキサー内の温度を２０℃に調節して、２０ｒｐｍで混練した時のトルクピークの現れる時間をいう。試料は、配合コージェライトＡＦ−２（丸ス釉薬合資会社製）６３ｇ、普通ポルトランドセメント７ｇを予め充分に混合し、水２３．１ｇを投入し充分に混合造粒した後、目的とする非イオン性水溶性セルロースエーテル２．１ｇを加えたものである。このようにして調製された試料を非イオン性水溶性セルロースエーテル添加後、直ちに前述の条件のミキサーで混練するという測定法であり、その際の混練トルク挙動よりピーク時間を求める。ここで、トルク値が上昇している部分は、非イオン性水溶性セルロースエーテルが水を吸収しながら膨潤溶解している部分であり、トルクピークの部分溶解のピークを迎え、更に溶解が進むことにより混練物に可塑性が付与され、再び混練トルクが低下するものである。図１には、実施例２で使用したセルロースエーテルを用いた場合の測定例を示した。
【００１２】
なお、本発明において、使用する非イオン性水溶性セルロースエーテルとしては、更に嵩密度（ゆるめ）が０．２〜０．６５ｇ／ｃｍ3、特に０．２〜０．４ｇ／ｃｍ3のものが好ましい。また、非イオン性水溶性セルロースエーテルの粘度は、２０℃、１重量％水溶液とした場合、Ｂ型粘度計粘度で１２ｒｐｍにおいて１，０００〜５０，０００ｍＰａ・ｓ、好適には１，５００〜５０，０００ｍＰａ・ｓ、更に好適には３，０００〜５０，０００ｍＰａ・ｓであるものが好ましい。
【００１３】
本発明で用いる非イオン性水溶性セルロースエーテルは、エーテルの種類、置換度、嵩密度、粘度、平均粒径、粒度分布等を適宜選定することにより得ることができる。
【００１４】
本発明の混和剤は、上記非イオン性水溶性セルロースを含み、特にそれらの１種又は２種以上からなるものであり、押出成形用水硬性組成物に添加されて使用される。この場合、本発明の混和剤の添加量（上記非イオン性水溶性セルロースの合計量）は、押出成形に必要な添加量でよいが、通常は、押出成形用水硬性組成物の水を除く後述する全成分に対し、０．１〜２．０重量％の範囲、特に０．２〜２．０重量％が好ましく、更に０．２〜１．５重量％が好ましい。
【００１５】
なお、必要に応じ、本発明の押出成形用水硬性組成物に用いる混和剤に、他の水溶性高分子を併用することは差し支えなく、他の水溶性高分子としては、例えば部分鹸化物ポバール、変性澱粉、ポリエチレンオキサイド、ウエランガム、ポリアクリルアミド等が挙げられる。
【００１６】
本発明の押出成形用水硬性組成物は、上記混和剤を含み、更に水硬性物質、骨材、軽量骨材、補強繊維等の常用成分を配合することによって得られる。
【００１７】
水硬性物質としては、セメントや石膏等が挙げられる。セメントとしては、普通ポルトランドセメント、早強セメント、高炉スラグセメント、フライアッシュセメント、アルミナセメント等が使用できる。また、石膏としては、二水石膏、半水石膏、無水石膏等が挙げられる。これらの使用量は、目的とする強度が発現する量でよく、特に限定されるものではない。
【００１８】
骨材としては、珪石粉やフライアッシュ等が通常用いられる。この他にも、軽量化を目的とした軽量骨材としては、パーライトや中空微小球、スチレンビーズ等を使用することもでき、いずれにおいても、目的とする性状となるように水硬性物質と組み合わせて使用すればよい。尚、水硬性物質と骨材とは、重量比として１０：９０〜１００：０の割合で使用することが好ましい。
【００１９】
更に、補強繊維等も使用することができる。現在は、発ガン性等の心配がないパルプ繊維等がアスベストに代替され、主として使用されており、本発明においてもこれを好適に用いることができる。パルプ繊維としては、バージンパルプ、古紙パルプ、針葉樹、広葉樹由来の平均繊維長２００〜２，０００μｍのもの等が挙げられる。その他、ポリプロピレン繊維、ビニロン繊維、アクリル繊維等も添加することができ、これらは耐火性等の問題から、通常、水を除いた全材料１００重量部のうちの１〜１０重量部の範囲で使用することが好ましい。
【００２０】
更に必要に応じて、凝結促進剤や、凝結遅延剤、減水剤や分散剤等の界面活性剤も使用することができるが、この場合は、水を加えて混練した直後のフレッシュの物性を管理するためのものであるため、目的に応じた物質を常用量で添加することが好ましい。
【００２１】
尚、本発明の押出成形用水硬性組成物には水が加えられる。水の量は押出成形用水硬性組成物の種類等に応じて選定され、常用量とすることができるが、水以外の材料１００重量部に対して２０〜８０重量部が好ましい。
【００２２】
本発明の水硬性組成物は、上記各成分を常法に準じて混練することにより得ることができる。また、上記により得られた押出成形用水硬性組成物は、押出成形等の方法により形成され、硬化体となり得る。
【００２３】
【実施例】
以下、実施例及び比較例を示して本発明を具体的に説明するが、本発明は下記の実施例に制限されるものではない。
【００２４】
[実施例１〜３、比較例１]
押出成形用セメント系組成物として、以下の材料を使用し、表２及び表３の配合の組成物を得た。
（１）セメント：普通ポルトランドセメント
（２）珪石粉：珪石粉篩品
（３）パルプ：バージンパルプ、平均繊維長０．８ｍｍ
（４）パーライト：平均粒径０．８ｍｍ
（５）水溶性セルロースエーテル：４種類のメチルセルロースについて、ラボプラストミル溶解トルクピーク及び粘度を表１に示す。なお、トルクピーク時間の測定方法は、上述した通りである。
【００２５】
水以外の材料をヘンシェルミキサーにて３分間混合し、所定の水を加えた後、直ちに、１０Ｌニーダールーダーで４分間混練し、真空押出成形を行なった。ダイス形状は６×７５ｍｍのものを使用した。押出成形性及び表面平滑性の結果を表２、３に示した。
【００２６】
各測定方法を以下に示す。
押出成形性：目視により行なった。
○：蛇行、切れ共になし
×：蛇行又は切れ発生
表面平滑性：目視と触感により行なった。
○：見かけ上の凹凸がなく、触感においてもザラザラ感が感じられない。
△：見かけ上の凹凸は認めがたいが、触感においてザラザラ感が感じられる。
×：見かけにおいて凹凸が認められる。
【００２７】
【表１】
0003978588.tif 000002
【００２８】
【表２】
0003978588.tif 000003
【００２９】
【表３】
0003978588.tif 000004
【００３０】
表２及び表３の結果から明らかなように、実施例においては、所定の混練時間において、押出成形性、表面平滑性共に優れた成形物を得た。これに対して、比較例においては、所定時間内で非イオン性水溶性セルロースエーテルの溶解が充分でないため、切れが生じた。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の押出成形用水硬性組成物用の混和剤は、短時間で混練可能であり、所定の添加量において、均一な混練物を得ることができ、スムーズな押出成形用混練物を与える。
【００３２】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る非イオン性水溶性セルロースエーテルの溶解時のトルク値を示すチャートである。
【図１】
0003978588.tif 000005