JP2001011799A

JP2001011799A - 複合硬化体の製造方法

Info

Publication number: JP2001011799A
Application number: JP11309674A
Authority: JP
Inventors: Kichiya Matsuno; 吉弥松野; Tetsuji Ogawa; 哲司小川; Kenji Sato; 健司佐藤; Toshihiro Nomura; 敏弘野村
Original assignee: Ibiden Co Ltd
Current assignee: Ibiden Co Ltd
Priority date: 1998-12-11
Filing date: 1999-10-29
Publication date: 2001-01-16

Abstract

(57)【要約】【課題】加工性および生産性に優れ、かつ高い曲げ強
度を有する複合硬化体を安価に製造することにある。【解決手段】無機非晶質体と有機繊維状物とからなる
複合硬化体の製造方法であって、製紙スラッジを乾燥硬
化させることを特徴とするものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、建築材料を含む
各種産業用材料として使用できる複合硬化体に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】近年、地球環境保護の観点から、種々の
産業廃棄物の有効利用が検討されている。例えば、これ
まで森林資源を大量に消費してきた建築産業において
は、建築資材を新たに産業廃棄物に求めることにより、
森林資源の消費量を抑えるとともに、従来使用していた
無機ボード、例えば、珪酸カルシウム板、パーライト
板、スラグ石膏板、木片セメント板および石膏ボード等
について、その低コスト化並びに高機能化を実現するた
めの提案がなされている。

【０００３】例えば、紙の製造後に発生するパルプかす
（スカム）を建築用パネルとして有効に利用すること
が、特開平７−４１３５０号公報に開示されている。こ
の技術は、スカムを焼成して得られるシリカ、アルミナ
などの無機物をセメント、繊維および水と混合し、多孔
の鉄板に圧接するものである。また、特開平１０−２１
８６４３号公報には、廃棄物溶融スラグを含むセメント
混和材が開示されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平７−
４１３５０号公報の技術では、鉄板とセメントを使用す
るために加工性に乏しく、さらにセメントは養生が必要
となるから生産性が低下することが問題であった。

【０００５】また、特開平１０−２１８６４３号公報の
技術は、圧縮強度に優れるが曲げ強度が低いことが問題
であり、この技術を建築材料用の柱材や板材等に利用す
るには、曲げ強度を高くする必要がある。

【０００６】さらに、いずれの技術でもセメントを使用
するため、釘などを打ちつけることができず、無理に打
ちつけるとクラックの発生をまねく不利がある。

【０００７】そこで、この発明は、上記した諸問題を解
消し、加工性および生産性を損なうことなく曲げ強度を
向上させた、建築材料等に使用できる複合硬化体の製造
方法について提案することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明の要旨構成は、
次のとおりである。 (1) 無機非晶質体と有機繊維状物とからなる複合硬化体
の製造方法であって、製紙スラッジを乾燥硬化させるこ
とを特徴とする複合硬化体の製造方法。

【０００９】(2) 前記製紙スラッジを加圧して脱水した
後、乾燥硬化させて製造することを特徴とする、(1) に
記載の複合硬化体の製造方法。 (3) 前記製紙スラッジを１０〜３００ｋｇ／ｃｍ² で加
圧しながら乾燥硬化させることを特徴とする、(1) また
は(2) に記載の複合硬化体の製造方法。 (4) 前記製紙スラッジを加圧しながら乾燥硬化させて製
造することを特徴とする、(1) に記載の複合硬化体の製
造方法。

【００１０】(5) 前記製紙スラッジを１０〜１００ｋｇ
／ｃｍ² で加圧した後、乾燥硬化させることを特徴とす
る、(4) に記載の複合硬化体の製造方法。 (6) 前記製紙スラッジ中に無機粒子を有することを特徴
とする、(1) 〜(5) のいずれかに記載の複合硬化体の製
造方法。 (7) 前記加圧を、脱水しながら行うことを特徴とする、
(1) 〜(5) のいずれかに記載の複合硬化体の製造方法。

【００１１】(8) 無機非晶質体と有機繊維状物とからな
る複合硬化体の製造方法であって、製紙スラッジを吸引
して脱水した後、乾燥硬化させて製造することを特徴と
する複合硬化体の製造方法。 (9) 無機非晶質体と有機繊維状物とからなる複合硬化体
の製造方法であって、製紙スラッジを吸引および加圧し
て脱水した後、乾燥硬化させて製造することを特徴とす
る複合硬化体の製造方法。

【００１２】

【発明の実施の形態】ここでは先ず、後述するこの発明
の複合硬化体の製造方法で製造する複合硬化体の構造に
ついて、図１の模式図に基づき説明する。この複合硬化
体１は、２種以上の酸化物の系からなる無機非晶質体２
を含み、該無機非晶質体２中に有機質繊維状物３が混在
してなることを基本とする。ここでいう２種以上の酸化
物の系からなる無機非晶質体とは、酸化物（１）−酸化
物（２）・・・−酸化物（ｎ）系（但しｎは自然数であ
り、酸化物（１）、酸化物（２）、・・・酸化物（ｎ）
は、それぞれ異なる酸化物）の非晶質体である。

【００１３】このような非晶質体は、正確な定義づけが
困難であるが、２種以上の酸化物を固溶あるいは水和反
応等させることにより生成する、非晶質の化合物である
と考えられる。このような無機非晶質の化合物は、蛍光
Ｘ線分析により、酸化物を構成する元素（Ａｌ、Ｓｉ、
Ｃａ、Ｎａ、Ｍｇ、Ｐ、Ｓ、Ｋ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｚ
ｎから選ばれる少なくとも２種以上）が確認され、Ｘ線
回折による分析のチャートでは２θ：１５°〜４０°の
範囲でハローが見られる。このハローは、Ｘ線の強度の
緩やかな起伏であり、Ｘ線チャートでブロードな盛り上
がりとして観察される。なお、ハローは半値幅が２θ：
２°以上である。

【００１４】上記複合硬化体１は、まず無機非晶質体２
が強度発現物質となり、しかも有機質繊維状物３が無機
非晶質体２中に分散して破壊靱性値を改善するため、曲
げ強度値や耐衝撃性を向上させることができる。また、
強度に異方性がなく、均質な硬化体が得られる。さら
に、非晶質体であるため、低密度で充分な強度が得られ
るという利点もある。

【００１５】なお、上記非晶質体が強度発現物質となる
理由は定かではないが、結晶質の構造に比べてクラック
の進展が阻害されるためではないかと推定される。ま
た、結晶質中に比べて非晶質中の方が繊維状物が均一に
分散しやすいことから、破壊靱性値も向上すると考えら
れる。その結果、釘を打ち込んだり貫通孔を設けても、
クラックが生じないために、建築材料などの加工を必要
とする材料に最適なものとなる。

【００１６】ここで、酸化物としては、金属および／ま
たは非金属の酸化物を使用でき、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ
₂ 、ＣａＯ、Ｎａ₂ Ｏ、ＭｇＯ、Ｐ₂ Ｏ₅ 、ＳＯ₃ 、Ｋ
₂ Ｏ、ＴｉＯ₂ 、ＭｎＯ、Ｆｅ₂ Ｏ₃ およびＺｎＯから
選ばれることが望ましい。とりわけ、Ａｌ₂ Ｏ₃ −Ｓｉ
Ｏ₂ −ＣａＯ系またはＡｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ −ＣａＯ−
酸化物系からなる非晶質体、もしくはこれら非晶質体の
複合体が最適である。なお、後者の非晶質体における酸
化物は、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ およびＣａＯを除く金属
および／または非金属の酸化物の１種以上である。

【００１７】まず、Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ −ＣａＯ系か
らなる非晶質体は、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ およびＣａＯ
の各成分の全部または一部が互いに固溶あるいは水和反
応などにより生成する非晶質構造を有する化合物であ
る。すなわち、Ａｌ₂ Ｏ₃ とＳｉＯ₂ 、ＳｉＯ₂ とＣａ
Ｏ、Ａｌ₂ Ｏ₃ とＣａＯ、そしてＡｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂
およびＣａＯの組合せで固溶あるいは水和反応等させる
ことにより生成する化合物のいずれかを含むと考えられ
る。このような無機非晶質の化合物は、蛍光Ｘ線分析に
より、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａが確認され、Ｘ線回折による分
析のチャートでは２θ：１５°〜４０°の範囲で上記ハ
ローが見られる。

【００１８】また、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ およびＣａＯ
以外に少なくとも１種の酸化物を加えた系、つまりＡｌ
₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ −ＣａＯ−酸化物系からなる非晶質体
は、上記Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ −ＣａＯ系での組み合わ
せ以外に、Ａｌ₂ Ｏ₃ と酸化物、ＳｉＯ₂ と酸化物、Ｃ
ａＯと酸化物、Ａｌ₂ Ｏ₃ とＳｉＯ₂ と酸化物、ＳｉＯ
₂ とＣａＯと酸化物、Ａｌ₂ Ｏ₃ とＣａＯと酸化物、そ
してＡｌ₂ Ｏ₃ とＳｉＯ₂ とＣａＯと酸化物の組合せで
固溶あるいは水和反応等させることにより生成する化合
物のいずれかを含むと考えられる。

【００１９】なお、前記酸化物が２以上、つまり、Ａｌ
₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ −ＣａＯ−酸化物（ｎ）系（ｎは２以
上の自然数）の非晶質体であれば、これらの酸化物、例
えば酸化物（１）、酸化物（２）・・・酸化物（ｎ）
（ｎは２以上の自然数で、酸化物（ｎ）は、ｎの値が異
なればそれぞれ異なる酸化物を意味し、かつＡｌ₂
Ｏ₃、ＳｉＯ₂ 、ＣａＯを除いたものである）のそれぞ
れから選ばれる少なくとも２種の組合せで固溶あるいは
水和反応等させることにより生成する化合物、Ａｌ₂Ｏ₃
、ＳｉＯ₂ 、ＣａＯから選ばれる少なくとも２種の組
合せで固溶あるいは水和反応等させることにより生成す
る化合物、さらに酸化物（１）、酸化物（２）・・・酸
化物（ｎ）（ｎは２以上の自然数）のそれぞれから選ば
れる少なくとも１種と、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ 、ＣａＯ
から選ばれる少なくとも１種との組合せで固溶あるいは
水和反応等させることにより生成する化合物のいずれか
を含むと考えられる。

【００２０】このような無機非晶質の化合物は、蛍光Ｘ
線分析により、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａに加えて、酸化物を構
成する元素（Ｎａ、Ｍｇ、Ｐ、Ｓ、Ｋ、Ｔｉ、Ｍｎ、Ｆ
ｅ、Ｚｎから選ばれる少なくとも２種以上）が確認さ
れ、Ｘ線回折による分析のチャートでは２θ：１５°〜
４０°の範囲で上記ハローが見られる。

【００２１】ここで、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ およびＣａ
Ｏと組み合わせる酸化物は、１種または２種以上であ
り、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ 、ＣａＯを除く金属および／
または非金属の酸化物を使用でき、例えばＮａ₂ Ｏ、Ｍ
ｇＯ、Ｐ₂ Ｏ₅ 、ＳＯ₃ 、Ｋ₂Ｏ、ＴｉＯ₂ 、ＭｎＯ、
Ｆｅ₂ Ｏ₃ およびＺｎＯから選ぶことができる。この選
択は、複合硬化体に期待する特性を基準に行うことがで
きる。

【００２２】例えば、Ｎａ₂ ＯまたはＫ₂ Ｏは、アルカ
リなどで除去できるため、めっき処理に先立って除去処
理を行えば、複合硬化体表面の被めっき面が粗くなって
めっきのアンカーとして作用させることができる。Ｍｇ
Ｏは、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ 、ＣａＯと固溶して強度発
現に寄与し、曲げ強度や耐衝撃性を大きく改善する。Ｐ
₂ Ｏ₅ は、骨との癒着を助けるため生体材料（人工歯
根、人工骨）に使用する場合は特に有利である。ＳＯ₃
は、殺菌作用があり抗菌建築材料に適している。ＴｉＯ
₂ は、白系着色材であるとともに、光酸化触媒として作
用することから、付着した有機汚染物質を強制的に酸化
でき、光を照射しただけで洗浄できるという自浄力のあ
る建築材料、あるいは各種フィルター、反応触媒として
使用できるという特異な効果を有する。ＭｎＯは暗色系
の着色材、Ｆｅ₂ Ｏ₃ は明色系の着色材、ＺｎＯは白系
の着色材として有用である。なお、これらの酸化物は非
晶質体中にそれぞれ単独で存在していてもよい。

【００２３】上記非晶質体の組成物は、それぞれＡｌ₂
Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ およびＣａＯに換算して、Ａｌ₂ Ｏ₃ ：
複合硬化体の全重量に対して３〜５１重量％、ＳｉＯ
₂ ：複合硬化体の全重量に対して６〜５３重量％および
ＣａＯ：複合硬化体の全重量に対して８〜６３重量％
で、かつそれら合計が１００重量％をこえない範囲にお
いて、含有することが好ましい。

【００２４】なぜなら、Ａｌ₂ Ｏ₃ の含有量が３重量％
未満あるいは５１重量％をこえると、複合硬化体の強度
が低下し、また、ＳｉＯ₂ の含有量が６重量％未満ある
いは５３重量％をこえても、複合硬化体の強度が低下す
る。また、ＣａＯの含有量が８重量％未満あるいは６３
重量％をこえてもやはり複合硬化体の強度が低下するの
である。

【００２５】さらに、酸化物に換算してＣａＯ／ＳｉＯ
₂ の比率を０．２〜７．９、ＣａＯ／Ａｌ₂ Ｏ₃ の比率
を０．２〜１２．５に調整することが、強度の大きい硬
化体を得るのに有利である。

【００２６】また、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ およびＣａＯ
以外の酸化物として、Ｎａ₂ Ｏ、ＭｇＯ、Ｐ₂ Ｏ₅ 、Ｓ
Ｏ₃ 、Ｋ₂ Ｏ、ＴｉＯ₂ 、ＭｎＯ、Ｆｅ₂ Ｏ₃ およびＺ
ｎＯのうち１種または２種以上を含有する場合、各成分
の好適含有量は次のとおりである。なお、これら酸化物
の合計量は、１００重量％を越えないことはいうまでも
ない。Ｎａ₂ Ｏ：複合硬化体の全重量に対して０．１〜１．
２重量％ＭｇＯ：複合硬化体の全重量に対して０．３〜１
１．０重量％Ｐ₂ Ｏ₅ ：複合硬化体の全重量に対して０．１〜７．
３重量％ＳＯ₃ ：複合硬化体の全重量に対して０．１〜３．
５重量％Ｋ₂ Ｏ：複合硬化体の全重量に対して０．１〜１．
２重量％ＴｉＯ₂ ：複合硬化体の全重量に対して０．１〜８．
７重量％ＭｎＯ：複合硬化体の全重量に対して０．１〜１．
５重量％Ｆｅ₂ Ｏ₃ ：複合硬化体の全重量に対して０．２〜１
７．８重量％ＺｎＯ：複合硬化体の全重量に対して０．１〜１．
８重量％これら酸化物の含有量を上記範囲に限定した理由は、上
記範囲を逸脱すると複合硬化体の強度が低下するからで
ある。

【００２７】なお、非晶質構造か否かは、Ｘ線回折によ
り確認できる。すなわち、Ｘ線回折により２θ：１５°
〜４０°の領域でハローが観察されれば、非晶質構造を
有していることを確認できる。なお、この発明では、完
全に非晶質構造となっているもの以外に、非晶質構造中
にHydrogen Aluminium Silicate 、Kaolinite 、Zeolit
e 、Gehlenite,syn 、Anorthite 、Melitite、Gehlenit
e-synthetic 、tobermorite 、xonotlite 、ettringite
や、ＳｉＯ₂ 、Ａl ₂ Ｏ₃ 、ＣａＯ、Ｎａ₂ Ｏ、Ｍｇ
Ｏ、Ｐ₂ Ｏ₅ 、ＳＯ₃ 、Ｋ₂ Ｏ、ＴｉＯ₂ 、ＭｎＯ、Ｆ
ｅ₂ Ｏ₃ およびＺｎＯなどの酸化物、そしてＣａＣＯ₃
（Calcite ）などの結晶体が混在していてもよい。これ
ら結晶体は、それ自体が強度発現物質になるとは考えら
れないが、例えば、硬度および密度を高くして圧縮強度
を改善したり、クラックの進展を抑制するなどの効果が
あると考えられる。なお、結晶体の含有量は、複合硬化
体の全重量に対して０．１〜５０重量％であることが望
ましい。なぜなら、結晶体が０．１重量％未満では、硬
度および密度を高くして圧縮強度を改善したり、クラッ
クの進展を抑制するなどの効果が十分得られず、逆に５
０重量％を超えると、曲げ強度低下を招くからである。

【００２８】ちなみに、上記Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ 系の
結晶性化合物がHydrogen AluminiumSilicate 、Kaolini
te 、Zeolite 、Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＣａＯ系の結晶性化合物
がCalcium Aluminate 、ＣａＯ−ＳｉＯ₂ 系の結晶性化
合物がCalcium Silicate、Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ −Ｃａ
Ｏ系の結晶性化合物がGehlenite,syn 、Anorthite であ
り、またＡｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＯ₂ −ＣａＯ−ＭｇＯ系の結
晶性化合物がMelitite、Gehlenite-synthetic である。
さらに、上記結晶体としてはＣａを含むものが望まし
く、Gehlenite,syn （Ｃａ₂ Ａｌ₂ Ｏ₇ ）、Melitite-s
ynthetic（Ｃａ₂ （Ｍｇ_0.5 Ａｌ_0.5 ）（Ｓｉ_1. ₅ Ａｌ
_0.5 Ｏ₇ ））、Gehlenite-synthetic （Ｃａ₂ （Ｍｇ
_0.25Ａｌ_0.75）（Ｓｉ_1.25Ａｌ_0.75Ｏ₇ ））、Anorthit
e,ordered （Ｃａ₂ Ａｌ₂ Ｓｉ₂ Ｏ₈ ）、炭酸カルシウ
ム（Calcite ）を含有していても良い。

【００２９】またこの発明の製造方法で製造する複合硬
化体では、少なくとも２種以上の酸化物の系からなる非
晶質体中に、ハロゲンを添加してもよい。このハロゲン
は、固溶体、水和物の生成反応の触媒となり、また燃焼
抑制物質として作用する。その含有量は、０．１〜１．
２重量％が望ましい。なぜなら、０．１重量％未満では
強度が低く、１．２重量％を越えると燃焼により有害物
質を発生するからである。ハロゲンとしては、塩素、臭
素、フッ素が望ましい。

【００３０】同様に、炭酸カルシウム（Calcite ）を添
加していてもよい。炭酸カルシウムそれ自体は強度発現
物質ではないが、炭酸カルシウムの周囲を非晶質体が取
り囲むことにより、クラックの進展を阻止するなどの作
用により強度向上に寄与すると考えられる。この炭酸カ
ルシウムの含有量は、複合硬化体の全重量に対して４８
重量％以下が望ましい。この理由は、４８重量％を越え
ると曲げ強度が低下するからである。また、０．１重量
％以上が望ましい。０．１重量％未満では、強度向上に
寄与しないからである。

【００３１】さらに、結合剤を添加することも、強度の
さらなる向上や、耐水性、耐薬品性および耐火性の向上
に、有利である。この結合剤としては、熱硬化性樹脂お
よび無機結合剤のいずれか一方または両方からなること
が望ましい。熱硬化性樹脂としては，フェノール樹脂，
メラミン樹脂，エポキシ樹脂，ユリア樹脂から選ばれる
少なくとも１種以上の樹脂が望ましい。無機結合剤とし
ては，珪酸ソーダ，シリカゲル及びアルミナゾルの群か
ら選ばれる少なくとも１種以上が望ましい。

【００３２】次に、この発明の複合硬化体の製造方法に
おいて無機非晶質体中に混在させる有機繊維状物は、多
糖類からなる有機質繊維状物を使用する。なぜなら、多
糖類にはＯＨ基が存在し、水素結合によりＡｌ₂ Ｏ₃ 、
ＳｉＯ₂ またはＣａＯの各種化合物と結合しやすいから
である。

【００３３】この多糖類は、アミノ糖、ウロン酸、デン
プン、グリコーゲン、イヌリン、リケニン、セルロー
ス、キチン、キトサン、ヘミセルロースおよびペクチン
から選ばれる少なくとも１種以上の化合物であることが
望ましい。これら多糖類からなる有機質繊維状物として
は、一般に、パルプや、パルプかす、新聞や雑誌などの
古紙の粉砕物が有利に適合する。

【００３４】なお、上記繊維状物の含有率は、２〜７５
重量％であることが望ましい。この理由は、２重量％未
満では複合硬化体の強度が低下し、一方７５重量％を越
えると防火性能、耐水性、寸法安定性などが低下するお
それがあるからである。さらに、繊維状物の平均長さ
は、１０〜３０００μｍが望ましい。平均長さが短すぎ
ると絡み合いが生じず、また長すぎると空隙が生じて複
合硬化体の強度が低下しやすいからである。

【００３５】以上の複合硬化体１は、紙スラッジ（スカ
ム）を乾燥させて凝集硬化させたものが最適である。す
なわち、製紙スラッジは、無機物を含むパルプかすであ
り、有機質繊維状物を含んでおり、産業廃棄物を原料と
して使用するため低コストであり、環境問題の解決に寄
与するからである。しかも、この製紙スラッジは、それ
自体がバインダーとしての機能を有しており、他の産業
廃棄物と混練することにより、所望の形状に成形できる
利点を有する。なお、製紙スラッジを使用した技術は散
見されるが、いずれも本発明とは異なる。例えば特開昭
４９−８６４３８号には、パルプかす（セルロース成
分）と石灰かすを混合してホットプレスしたものである
が、パルプかすはセルロールを意味しており、本発明の
ように製紙スラッジ中の無機成分を利用するものではな
く、無機非晶質中に繊維が分散したものではない。この
ため石灰かすの粒界で破断したり、クラックの進展を防
止できず曲げ強度、圧縮強度に劣る。また、石灰かす
は、製紙パルプ液を燃焼させた結晶質（炭酸カルシウ
ム）であり、本発明のような非晶質体ではない。特開平
５−２７０８７２号、特開平６−２９３５４６号、特開
平７−４７５３７号および特開平７−６９７０１号は、
セメントと無機補強繊維との複合技術であって、本発明
のような無機非晶質体中に繊維状物質を分散させたもの
とは異なる。特開平１０−１５９２３号は、パルプスラ
ッジと結晶質である石膏を混合する技術であって、本発
明のような無機非晶質体中に繊維状物質を分散させたも
のとは異なる。特開昭５１−３００８８号は、パルプ廃
棄物の焼成灰と軽量無機材料を成形する技術であるが、
焼成条件等が記載されておらず、非晶質の焼成灰を得る
ことできない。特開昭４９−２８８０号は、パルプ廃棄
物中の繊維のみに着目した技術であり、本発明のような
無機非晶質体中に繊維が分散したものではない。特開昭
５３−８１３８８号は、パルプかす中の繊維（繊維２０
％、土砂０．０１％）と木屑を混ぜて成形したもので、
本発明のような無機非晶質体中に繊維が分散したもので
はない。特開平８−２４６４００号は、製紙スラッジで
はなく古紙パルプそのものを使用する技術である。特開
昭４８−４４３４９号は、有機質と無機質を含むパルプ
廃棄物と高分子エマルジョンなどを混合した技術である
が、無機質とは、酸化珪素、酸化アルミニウム、酸化鉄
をいい、実質的に各１種類の金属酸化物を指しており、
本発明のような２種以上の金属酸化物が複雑な非晶質系
を構成するものとは異なる。特開昭４９−９９５２４号
は、セラミック化（多結晶体）した基材であって、本発
明のような非晶質系とは異なる。

【００３６】また、製紙スラッジ中には、パルプの他
に、Ａｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ 、ＣａＯ、Ｎａ₂ Ｏ、Ｍｇ
Ｏ、Ｐ₂ Ｏ₅ 、ＳＯ₃ 、Ｋ₂ Ｏ、ＴｉＯ₂ 、ＭｎＯ、Ｆ
ｅ₂ Ｏ₃およびＺｎＯの結晶もしくはこれら酸化物の前
駆体であるゾル状物、またはそれらの複合物、ハロゲン
および炭酸カルシウムから選ばれる少なくとも１種、そ
して水を含むのが、一般的である。とりわけ、上質紙の
古紙は、カオリンや炭酸カルシウムなどのカルシウム系
結晶を多く含むことから、上記製紙スラッジとしては、
古紙を多く含むものが適している。

【００３７】なお、製紙スラッジ中の含水率は、２０〜
９５重量％であることが望ましい。なぜなら、含水率が
２０重量％未満では、硬くなりすぎて成形が難しくな
り、一方９５重量％をこえるとスラリー状になって成形
が難しくなるからである。

【００３８】ここで、図２に示すように、複合硬化体１
中に、無機粒子４を混在させることが、防火性を向上さ
せたり、非晶質体と反応して強度発現物質を形成して強
度を向上するのに有利であり、この無機粒子量を調整す
ることにより、複合硬化体の比重を調整することもでき
る。

【００３９】上記無機粒子４としては、炭酸カルシウ
ム、水酸化カルシウム、シラス、シラスバルーン、パー
ライト、水酸化アルミニウム、シリカ、アルミナ、タル
ク、炭酸カルシウム、産業廃棄物粉末から選ばれる少な
くとも１種以上を使用できる。特に、産業廃棄物粉末と
しては、製紙スラッジの焼成粉末、ガラスの研磨屑、お
よび珪砂の粉砕屑から選ばれる少なくと１種以上の産業
廃棄物粉末を用いることが望ましい。なぜなら、これら
産業廃棄物粉末を使用することにより、低コスト化を実
現でき、さらに環境問題の解決に寄与できるからであ
る。

【００４０】なお、製紙スラッジを焼成した無機粒子
は、製紙スラッジを３００〜１５００℃で加熱処理する
ことによって得られる。かくして得られる無機粒子は、
非晶質であり、強度および靱性に優れ、かつ密度も小さ
いため、複合硬化体に分散させることにより軽量化を実
現できる。また、製紙スラッジを３００℃以上８００℃
未満で焼成した場合および、３００〜１５００℃で加熱
処理後、急冷することによって得られる無機粒子は、確
実に非晶質体を含むため有利である。無機粒子４は、比
表面積が、０．８〜１００ｍ² ／ｇであることが望まし
い。０．８ｍ² ／ｇ未満では、非晶質体と無機粒子の接
触面積が小さくなり強度が低下してしまい、逆に１００
ｍ² ／ｇを越えるとクラック進展や硬度の向上といった
効果が低下して結果的に強度が低下する。

【００４１】さらに、無機粒子４中には、シリカ、アル
ミナ、酸化鉄、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸
化カリウム、酸化ナトリウム、五酸化リンから選ばれる
少なくとも１種以上の無機物が含まれるていることが望
ましい。これらは化学的に安定で耐候性に優れ、建築材
料などの産業材料として望ましい特性をそなえているか
らである。

【００４２】この無機粒子４は、その平均粒子径が小さ
すぎても大きすぎても充分な強度が得られないため、１
〜１００μｍの範囲にあることが望ましい。無機粒子の
含有量は、１０〜９０重量％であることが望ましい。す
なわち、無機粒子が多すぎると強度が低下し、逆に無機
粒子の量が多すぎるともろくなり、いずれにしても強度
が低下するからである。

【００４３】この発明の方法で製造した複合硬化体１
は、各種産業において利用され、ケイ酸カルシウム板、
パーライトボード、合板、石膏ボードなどに代わる新た
な建築材料を始めとして、義肢、人工骨、人工歯根用の
医療材料、プリント配線板のコア基板、層間樹脂絶縁層
などの電子材料に使用することができる。

【００４４】そこで、上記複合硬化体１の一応用例とし
て、複合建築材料について以下に説明する。すなわち、
図３に示すように、芯材５の少なくとも片面に、図示例
では両面に補強層６が形成された複合建築材料におい
て、該芯材５に、この発明の方法で製造した複合硬化体
１を適用する。すなわち、芯材５をこの発明の方法で製
造する複合硬化体１とすることによって、この芯材に引
っ張り力が加わった場合でも、芯材自体が曲げ強度に優
れているため、しかも芯材の表面に補強層が設けられて
いることも相まって、容易に破壊が起きない構成となっ
ている。また、表面に局所的に圧力が加わっても凹みや
窪みが生じることもない。

【００４５】さらに、この複合建築材料は、その使用に
当たり、補強層６の上に塗装、化粧板および化粧単板な
どによる化粧層を設けることになるから、耐衝撃性が向
上して、凹みなどのキズが生じにくくなり、化粧面がキ
ズにより歪んで意匠性を低下させることもない。

【００４６】また、補強層６は、樹脂６ａ中に繊維基材
６ｂを埋設した構造になる。この樹脂６ａには、特に熱
硬化性樹脂を用いることが望ましい。すなわち、熱硬化
性樹脂は熱可塑性樹脂と異なり、耐火性に優れ高温下で
も軟化しないため、補強層としての機能が失われないか
らである。熱硬化性樹脂としては、フェノール樹脂、メ
メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、尿素樹
脂などが適合する。そして、補強層に充分な剛性と耐衝
撃性、さらに高い耐火性を付与するには、補強層におけ
る熱硬化性樹脂の含有量を、１０重量％〜６５重量％の
範囲にすることが望ましい。

【００４７】一方、繊維基材６ｂには、無機質繊維を用
いることが望ましい。なぜなら、補強層６の強度を向上
し、かつ熱膨張率を小さくすることができるからであ
る。無機質繊維には、ガラス繊維、ロックウール、セラ
ミックファイバー、ガラス繊維チョップドストランドマ
ット、ガラス繊維ロービングクロス、ガラス繊維コンテ
ィニュアスストランドマット、ガラス繊維ペーパーのう
ち一種以上を用いることが、低価格でかつ耐熱性並びに
強度に優れる点で好ましい。この繊維基材は、非連続の
繊維をマット状に成形したもの、または連続した長繊維
を３〜７ｃｍに切断してマット状にしたもの（いわゆる
チョップドストランドマット）、水で分散させてシート
状にすきあげたもの、連続した長繊維を渦巻き状に積層
しマット状にしたもの、あるいは連続した長繊維を織り
あげたものが、適用できる。

【００４８】さらに、補強層の厚さは、０．１ｍｍ〜
３．５ｍｍとすることが望ましい。この範囲に設定する
と、充分な剛性、耐衝撃性などが得られ、かつ高い加工
性を維持できるからである。なお、補強層には、水酸化
アルミニウム、水酸化マグネシウムなどの難燃化剤、な
らびにシリカゾル、アルミナゾル、水ガラスなど一般に
使用される無機質の結合剤を添加してもよい。

【００４９】次に、この発明の複合硬化体の製造方法の
実施形態について説明する。この発明の製造方法では、
複合硬化体の原料に、製紙スラッジを使用する。この発
明の製造方法で使用する製紙スラッジとしては、印刷・
情報用紙、クラフト紙、チタン紙、ティッシュペーパ
ー、ちり紙、トイレットペーパー、生理用品、タオル用
紙、工業用雑種紙または家庭用雑種紙等を製造する際の
パルプ製造工程、古紙等の原料処理工程、抄造工程など
で排出される製紙スラッジが望ましい。市販の製紙スラ
ッジとしては、丸東窯材社が取り扱う「サイクロン
灰」、「生スラッジ」などを使用できる。

【００５０】この発明では上記製紙スラッジを、所望の
型枠に流し込んだり、フィルター状の底板を設けた型枠
に流し込んだ後にプレスして水分をある程度除去した
り、あるいは製紙スラッジのスラリーを長網式や円網式
などの従来公知の抄造機にて抄造したりする等の方法
で、所望の形状に成形する。そしてその成形体を、通常
の台板もしくはフィルター状の台板上に載置して、通常
の加圧子（加圧部材）もしくはフィルター状の加圧子を
使用してプレスすることによって、１０〜３００ｋｇｆ
／ｃｍ² の圧力で圧締して、加圧と同時に脱水を行いな
がら、加熱温度２０〜１６０℃で乾燥、硬化させると、
複合硬化体１が得られる。この加熱温度が高すぎると、
変形やクラックなどが発生し、一方低すぎると、乾燥に
長時間を必要とし、生産性が低下してしまう。ここで、
圧締とは、圧力をかけたまま保持することをいう。圧締
によって繊維状物がその圧締方向に対し直角方向に配向
する。圧力をかけることにより水分を除去できるので、
水を取り込んで結晶化が進行しすぎるのを防止でき、適
度に非晶質体を形成することができる。また、配向によ
って曲げ強度を高くすることができる。

【００５１】特に、この発明の方法において、複合硬化
体１を上述した芯材５とするために板状に成形する際に
は、製紙スラッジをコンベアで搬送しながら、ロールで
押さえてシート状の成形体にし、このシート状成形体
を、上記と同様にして台板上で圧締して加圧と同時に脱
水を行いながら加熱温度８０〜１６０℃で加熱して、板
状の芯材５を形成する。その圧締の際の圧力は１０〜３
００ｋｇｆ／ｃｍ² が適当である。

【００５２】なお、この発明の方法においては、製紙ス
ラッジに無機粒子４を添加して混合した後、それを上記
のように高い圧力で圧締して加圧および脱水しつつ加熱
硬化させても良く、このようにすれば、複合硬化体１中
に無機粒子４を分散させることができる。また、この発
明の方法においては、製紙スラッジのシート状等の成形
体を圧締して加圧と同時に脱水を行い、その後に、その
形成体を加熱して乾燥、硬化させても良い。これらの場
合も、圧締による配向で曲げ強度を高くすることができ
る。

【００５３】かかるこの発明の複合硬化体の製造方法に
よれば、製紙スラッジの成形体を上記のように高い圧力
で加圧するで、その成形体の脱水を迅速に行い得て、無
機非晶質体の形成反応を促進させることができる。ま
た、加圧せずに硬化させると無機非晶質体が特に密に集
まった部分であるドメインが発生して、結合剤を別途に
添加しなけれは複合硬化体中にクラックが生じ易くなる
のに対し、上記のように加圧して硬化させれば、そのド
メインの発生による不都合を回避することができる。さ
らに、加圧により、複合硬化体の気孔率を低下させて強
度を向上させることができるとともに、水分を除去する
ことで、無機非晶質体が完全に結晶化してしまうことを
防止し、その一部を結晶体とし得て、その結晶体により
クラックの進展防止および圧縮強度の向上をもたらすこ
とができる。なお、加圧して脱水した後、加圧しない状
態で乾燥硬化させてもよく、加圧しながら乾燥硬化させ
てもよい。

【００５４】そして、上述した複合建築材料は、以下の
ようにして製造する。まず、製紙スラッジをコンベアで
搬送しながら、ロールで押さえてシート状成形体とす
る。一方、繊維基材に樹脂を含浸させ、２５〜７０℃で
加熱処理して、乾燥させて補強シートとする。次いで、
シート状成形体と補強シートを積層し、圧締して加圧、
脱水しながら加熱して芯材５（複合硬化体１）と補強層
６からなる複合建築材料に成形する。ここでの加熱温度
は、８０〜２００℃、圧力は１０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ
² 程度が適当である。１０ｋｇｆ／ｃｍ² 未満では、脱
水が不完全で結晶化が進行し、３００ｋｇｆ／ｃｍ² を
越えると繊維状物の配向が進行しすぎて層状に剥離する
からである。また、脱水のための加圧は、１０〜１００
ｋｇｆ／ｃｍ² 程度が適当である。１０ｋｇｆ／ｃｍ²
未満では、脱水が不完全で結晶化が進行し、１００ｋｇ
ｆ／ｃｍ² を越えると繊維状物の配向が進行しすぎて乾
燥硬化時に層状に剥離するからである。

【００５５】なお、上記製法に代えて、無機質繊維のマ
ットに樹脂組成物を含浸、乾燥した後、加熱プレスし、
熱硬化性樹脂を硬化せしめて成形して補強層６とし、こ
の補強層６を接着剤にて、予め硬化させておいた芯材５
に貼付する方法を用いてもよい。また、ガラス繊維、ロ
ックウール、セラミックファイバーなどの繊維表面にフ
ェノール樹脂などの熱硬化性樹脂を別構成でコーティン
グしておき、これらの繊維からなる繊維基材をシート状
成形体上に積層して、上記のように圧締して加圧、脱水
しながら加熱する方法も採用できる。

【００５６】ここで、繊維基材の構成材料として、ガラ
ス繊維、ロックウール、セラミックファイバーを使用す
る場合は、シランカップリング剤をコーティングしてお
くとよい。このようにして得られた複合建築材料の表
面、裏面に塗装を施したり、化粧板、化粧単板を接着剤
等で貼りつけることができる。上記塗装は、各種顔料、
インクなどを印刷、吹きつけすることにより行うことが
できる。また、上記化粧板は、フェノール樹脂含浸コア
層、メラミン樹脂含浸パターン層、メラミン樹脂含浸オ
ーバーレイ層からなる３層構造の化粧板や、メラミン樹
脂含浸バッカー層、フェノール樹脂含浸コア層、メラミ
ン樹脂含浸パターン層、メラミン樹脂含浸オーバーレイ
層からなる４層構造の化粧板を使用できる。特に、コア
層としてフェノール樹脂含浸コア層を持つ化粧板の場合
は、表面強度が著しく高くなるため、床材などへの応用
が可能である。そして上記化粧単板としては、スギ、ヒ
ノキ等の高級木材を使用できる。

【００５７】

【実施例】（実施例１）未焼成の製紙スラッジ（丸東窯
材社が取り扱う「生スラッジ」：固形分３４重量％水
分６６重量％）１５１２重量部を用意した。次いで、こ
の製紙スラッジをコンベアで搬送しながら、１０〜３０
０ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力を加えて加圧と同時に脱水しつ
つ１００℃で加熱して乾燥させることで、厚さ１０ｍｍ
の板状の複合硬化体とした。

【００５８】かくして得られた複合硬化体を、蛍光Ｘ線
分析装置（Rigaku製 RIX2100 ）を用いて分析したとこ
ろ、酸化物に換算して、下記の組成であることが判っ
た。なお、パルプについては、1100℃で焼成して重量減
少量から測定した。記パルプ：５１．４重量％，ＳＯ₃ ：０．５重量％ＳｉＯ₂ ：２４．２重量％，Ｐ₂ Ｏ₅ ：０．２重量％Ａｌ₂ Ｏ₃ ：１４．０重量％，Ｃｌ：０．２重量％ＣａＯ：８．０重量％，ＺｎＯ：０．１重量％ＭｇＯ：１．４重量％，その他：微量ＴｉＯ₂ ：１．０重量％，

【００５９】（実施例２）未焼成の製紙スラッジ（丸東
窯材社が取り扱う「生スラッジ」：固形分３４重量％，
水分６６重量％：但し、上記実施例１で使用したものと
は別ロットのもの）１５１２重量部を用意した。次い
で、この製紙スラッジをコンベアで搬送しながら、１０
〜３００ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力で加圧と同時に脱水し
て、厚さ１０ｍｍのシート状成形体とした。このシート
状成形体を１００℃で加熱して乾燥させることで、板状
の複合硬化体とした。

【００６０】かくして得られた複合硬化体を、蛍光Ｘ線
分析装置（Rigaku製 RIX2100 ）を用いて分析したとこ
ろ、酸化物に換算して、下記の組成であることが判っ
た。なお、パルプについては、1100℃で焼成して重量減
少量から測定した。記パルプ：４６．０重量％，Ｃｌ：０．３重量％ＳｉＯ₂ ：２４．２重量％，Ｎａ₂ Ｏ：０．２重量％Ａｌ₂ Ｏ₃ ：１４．０重量％，Ｋ₂ Ｏ：０．２重量％ＣａＯ：８．０重量％，Ｆｅ₂ Ｏ₃ ：０．２重量％ＭｇＯ：４．６重量％，Ｐ₂ Ｏ₅ ：０．２重量％ＴｉＯ₂ ：１．０重量％，その他：微量ＳＯ₃ ：１．０重量％，

【００６１】（実施例３）製紙スラッジの焼成物（丸東
窯材社が取り扱う「サイクロン灰」）１０３重量部と、
実施例１の未焼成の製紙スラッジ１２０９重量部とを混
練した。なお、上記焼成スラッジの組成は、蛍光Ｘ線分
析装置（Rigaku製 RIX2100 ）を用いて分析したとこ
ろ、各酸化物に換算して、次のとおりであった。（製紙スラッジの焼成物）ＳｉＯ₂ ：３４．１重量％，ＴｉＯ₂ ：１．０重量％Ａｌ₂ Ｏ₃ ：２０．７重量％，ＳＯ₃ ：０．５重量％ＣａＯ：２１．３重量％，Ｃｌ：０．２重量％Ｆｅ₂ Ｏ₃ ：１２．４重量％，ＺｎＯ：０．１重量％ＭｇＯ：６．０重量％，その他：微量Ｐ₂ Ｏ₅ ：２．７重量％，また、上記焼成スラッジは、平均粒子径：１１．０μm
、真比重：２．７５６および比表面積：１９．０ｍ²
／ｇであった。

【００６２】次いで、上記混練物をコンベアで搬送しな
がら、１０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ²の圧力を加えて加圧
と同時に脱水することにより、厚さ１０ｍｍのシート状
成形体とした。このシート状成形体を１１０℃で加熱し
て乾燥させることで、板状の複合硬化体とした。

【００６３】（実施例４）シート状ガラス繊維に硬化剤
を添加したフェノール樹脂溶液を含浸（含浸量固形分換
算４５％）させた後、８０℃の温度にて２０分間乾燥さ
せて、補強シートを得た。

【００６４】次いで、実施例２と同様にしてシート状成
形体を成形し、その成形体の表面と裏面にフェノール樹
脂を塗布して、８０℃の温度にて２０分間乾燥させた。
そして、補強シートをシート状成形体の表面および裏面
に載置し、１１０℃の温度にて圧力７ｋｇｆ／ｃｍ² で
２０分間プレスして乾燥および硬化させて、表裏両面で
厚さ１ｍｍの補強層および厚さ１０ｍｍの芯材からなる
複合建築材料を製造した。さらに、この複合建築材料の
表面に厚さ０．２ｍｍの杉板の化粧単板を酢酸ビニル接
着剤を介して貼付した。

【００６５】（実施例５）実施例１の未焼成の製紙スラ
ッジ１５１２重量部およびフェノール樹脂３７８重量部
を混練し混練物を得た。この得られた混練物をコンベア
で搬送しながら、１０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力で
加圧と同時に脱水して、厚さ１０ｍｍのシート状成形体
とした。このシート状成形体を１１０℃で加熱して乾燥
させることで、板状の複合硬化体とした。

【００６６】（実施例６）実施例１の未焼成の製紙スラ
ッジ１２００重量部、フェノール樹脂６００重量部およ
び製紙スラッジの焼成物（丸東窯材社が取り扱う「サイ
クロン灰」）６００重量部を混練し混練物を得た。この
得られた混練物をコンベアで搬送しながら、１０〜３０
０ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力で加圧して、厚さ１０ｍｍのシ
ート状成形体とした。このシート状成形体を８０℃加熱
して板状の複合硬化体とした。

【００６７】（実施例７）実施例１と基本的に同様であ
るが、実施例１の未焼成の製紙スラッジに水を加えて固
形分１０％のスラリーを４００ｋｇ調整し、次いで、こ
のスラリーを脱水プレス法にて１０〜３００ｋｇｆ／ｃ
ｍ² （０．９８〜２９．４ＭＰａ）の圧力で加圧すると
同時に吸引して脱水し、さらに１００℃で加熱して乾燥
させることで、厚さ１０ｍｍの板状の複合硬化体とし
た。

【００６８】（実施例８）実施例２と基本的に同様であ
るが、未焼成の製紙スラッジ（固形分４５重量％、水分
５５重量％）に水を加えて固形分１５％のスラリーを４
３０ｋｇ調整し、次いで、このスラリーを脱水プレス法
にて１０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ² （０．９８〜２９．４
ＭＰａ）の圧力で加圧すると同時に吸引して脱水し、さ
らに１００℃で加熱して乾燥させることで、厚さ１０ｍ
ｍの板状の複合硬化体とした。

【００６９】（実施例９）実施例３と基本的に同様であ
るが、製紙スラッジの焼成物１０３重量部と、実施例１
の未焼成の製紙スラッジ１７５０重量部と、水６３００
重量部とを混練した。次いでこの混練物を円網抄造法に
て抄造した後、５０ｋｇｆ／ｃｍ² （４．９ＭＰａ）の
圧力を加えて加圧と同時に脱水することにより、厚さ１
０ｍｍのシート状成形体とした。この成形体を１１０℃
で加熱して乾燥させることで板状の複合硬化体とした。

【００７０】（実施例１０）実施例５と基本的に同様で
あるが、実施例１の未焼成の製紙スラッジ１８００重量
部と、フェノール樹脂３５０重量部と、製紙スラッジの
焼成物６００重量部とを混練し、混練物を得た。この得
られた混練物をコンベヤで搬送しながら、１０〜３００
ｋｇｆ／ｃｍ²（０．９８〜２９．４ＭＰａ）の圧力で
加圧と同時に脱水して、厚さ１０ｍｍのシート状成形体
とした。このシート状成形体を１５０℃で加熱して乾燥
させ、複合硬化体とした。

【００７１】（実施例１１）実施例６と基本的に同様で
あるが、実施例１の未焼成の製紙スラッジ２４００重量
部と、フェノール樹脂６００重量部と、製紙スラッジの
焼成物６００重量部と、水３５０重量部とを混練し、混
練物を得た。この得られた混練物をコンベヤで搬送しな
がら、１０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ²（０．９８〜２９．
４ＭＰａ）の圧力で加圧と同時に脱水して、厚さ１０ｍ
ｍのシート状成形体とした。このシート状成形体を１５
０℃で加熱して乾燥させ、複合硬化体とした。

【００７２】（比較例１）焼成スカム６０重量部、水３
６重量部、セメント１００重量部およびビニロン繊維
０．３重量部を強制攪拌ミキサで３分間混合してスラリ
を調製し、このスラリを型に流し込み、１５０〜１８０
ｋｇｆ／ｃｍ² で加圧した後、脱型した。

【００７３】（比較例２）石灰系下水汚泥溶融スラグ
（大阪市下水道公社品で、主要化学成分が下記のもの）
をボールミルにて粉砕し、粉末度が比表面積で０．３５
ｍ² ／ｇ（プレーン値３５００ｃｍ² ／ｇ）となるよう
に粉砕したもの５重量部に、普通ポルトランドセメント
「秩父小野田社品」を９５重量部混合し、さらにセメン
ト中のＳＯ₃量が２重量％となるように天然石膏にて調
整して、混合セメント組成物を製造した。このセメント
と砂を１：３の割合で混合し、３日間放置した。

【００７４】記ＣａＯ：３３．９重量％，Ｆｅ₂ Ｏ₃ ：５．０重量％ＳｉＯ₂ ：３３．４重量％，ＭｇＯ：２．４重量％Ａｌ₂ Ｏ₃ ：１４．２重量％，ＮａＯ：０．７重量％Ｐ₂ Ｏ₅ ：７．０重量％，Ｋ₂ Ｏ：０．７重量％

【００７５】（比較例３）実施例１と同様であるが、加
圧を全く行わずに１００℃で加熱乾燥させた。得られた
複合体についてＸ線回折分析を実施した結果、Gehlenit
e,syn 、Melitite-synthetic、Gehlenite-synthetic 、
Anorthite,ordered 、炭酸カルシウム（Calcite ）から
なる複雑な結晶体であることが判った。後述の表１に示
すように曲げ強度が４８ｋｇｆ／ｃｍ² で、圧縮強度が
５８０ｋｇｆ／ｃｍ² であった。加圧することにより、
結晶化の進行を抑制できると推定される。

【００７６】以上の実施例および比較例で得られた複合
硬化体および複合建築材料について曲げ強度、圧縮強
度、加工性および釘打ち性について試験を行った。その
結果を表１に示す。なお、試験方法は、曲げ強度がＪＩ
ＳＡ６９０１に規定された方法に、また圧縮強度がＪ
ＩＳＡ５４１６に規定された方法に、それぞれ準じ
たものとした。また、加工性は、木工用丸鋸にて切断加
工を行って判断した。さらに、釘打ち性については、直
径４ｍｍ、長さ５０ｍｍの釘を打ちつけ、釘のめり込み
深さとクラックの有無とを調べた。

【００７７】

【表１】

【００７８】また、実施例１および実施例３の複合硬化
体について、Ｘ線回折により結晶構造を確認した。その
Ｘ線回折のチャートを、図４および図５にそれぞれ示
す。なお、Ｘ線回折は、Rigaku製 MiniFlex を使用し、
Ｃｕをターゲットとした。２θ：２２°を中心に緩やか
な起伏（ハロー）が観察されるとともに、結晶構造を示
すピークも観察され、非晶質構造中に結晶構造が混在し
ていることが判る。また、図５に示すチャートのピーク
からは、Gehlenite,syn 、Melilite-synthetic、Gehlen
ite-synthetic 、Anorthite,ordered が同定された。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の製造方
法で製造した複合硬化体は、加工性および生産性に優
れ、かつ高い曲げ強度を有する、安価な材料となるた
め、様々な分野での有利な適用が可能であり、とりわ
け、釘の打ち込みが可能であるところから、複合建築材
料に最適な素材を低コストで提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の複合硬化体の断面模式図である。

【図２】この発明の複合硬化体の断面模式図である。

【図３】この発明の複合硬化体を用いた複合建築材料
の断面模式図である。

【図４】実施例１の複合硬化体のＸ線回折のチャート
である。

【図５】実施例３の複合硬化体のＸ線回折のチャート
である。

【符号の説明】

１複合硬化体２非晶質体３繊維状物４無機粉末５芯材６補強層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤健司岐阜県揖斐郡揖斐川町北方１の１イビデン株式会社大垣北工場内 (72)発明者野村敏弘岐阜県揖斐郡揖斐川町北方１の１イビデン株式会社大垣北工場内Ｆターム(参考） 2E162 CE08 EA18 FA00 FA05 FA09 FA13 FA14 FA16 FA19 FC00 FC01 FC02 GA05 4F100 AA00A AA00H AJ03A BA01 BA10A DE01A DE01H DH00A DJ01A EJ08 EJ081 EJ20 EJ201 EJ86 EJ861 GB07 JA12A JK04 JL01 JL02 JL16A 4L055 AA20 AF09 AG06 AG08 AG15 AG16 AG17 AG18 AG19 AG79 AG94 AH01 AH37 AJ01 BE11 BE14 BF02 BF03 BF04 BG04 EA23 FA13 GA24

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】無機非晶質体と有機繊維状物とからなる
複合硬化体の製造方法であって、製紙スラッジを加圧乾燥硬化させて製造することを特徴
とする複合硬化体の製造方法。
【請求項２】前記製紙スラッジを加圧して脱水した
後、乾燥硬化させて製造することを特徴とする、請求項
１に記載の複合硬化体の製造方法。
【請求項３】前記製紙スラッジを１０〜３００ｋｇ／
ｃｍ² で加圧しながら乾燥硬化させることを特徴とす
る、請求項１または２に記載の複合硬化体の製造方法。
【請求項４】前記製紙スラッジを加圧しながら乾燥硬
化させて製造することを特徴とする、請求項１に記載の
複合硬化体の製造方法。
【請求項５】前記製紙スラッジを１０〜１００ｋｇ／
ｃｍ² で加圧した後、乾燥硬化させることを特徴とす
る、請求項４に記載の複合硬化体の製造方法。
【請求項６】前記製紙スラッジ中に無機粒子を有する
ことを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の複
合硬化体の製造方法。
【請求項７】前記加圧を、脱水しながら行うことを特
徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の複合硬化体
の製造方法。
【請求項８】無機非晶質体と有機繊維状物とからなる
複合硬化体の製造方法であって、製紙スラッジを吸引して脱水した後、乾燥硬化させて製
造することを特徴とする複合硬化体の製造方法。
【請求項９】無機非晶質体と有機繊維状物とからな
る複合硬化体の製造方法であって、製紙スラッジを吸引および加圧して脱水した後、乾燥硬
化させて製造することを特徴とする複合硬化体の製造方
法。