JP2001011800A - 複合硬化体および複合建築材料 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 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、さらに建築材料として必要となる防水性
能および凍結割れの防止能を向上させた複合硬化体につ
いて提案する。 【解決手段】 無機非晶質体および吸水防止剤を含み、
該無機非晶質体中に繊維状物が混在する。

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、各種産業用材料
として使用できる複合硬化体およびこれを用いた複合建
築材料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。すなわち、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】ここに、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】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った。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】一方、発明者らは、上
記した諸問題を解消することを目指して、先に特願平１
１−２２３６２号明細書にて、２種以上の酸化物の系か
らなる非晶質体を含む複合硬化体についての提案を行っ
た。この複合硬化体は、優れた曲げ強度を有し、しかも
釘などの打ちつけによってクラックをまねくことがない
ため、とりわけ建築材料としての用途に最適である

【０００８】しかしながら、建築材料の中でも、建物の
外側を覆う外装板に用いる場合は、さらに防水性能に優
れることが要求される上、寒冷地での使途では凍結によ
るひび割れを防止することも重要になり、その点の改善
が今後の課題であった。

【０００９】そこで、この発明では、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、さらに建築材
料として必要となる防水性能および凍結割れの防止能を
向上させた複合硬化体と、この複合硬化体を用いた複合
建築材料について提案することを目的とする。

【００１０】

【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) 無機非晶質体および吸水防止剤（撥水剤も含む）を
含み、該無機非晶質体中に繊維状物が混在してなること
を特徴とする複合硬化体。

【００１１】(2) ２種以上の酸化物の系からなる非晶質
体および吸水防止剤を含み、該非晶質体中に繊維状物が
混在してなることを特徴とする複合硬化体。

【００１２】(3) (1) または(2) において、吸水防止剤
を０．１〜３．０wt％の範囲で含有することを特徴とす
る複合硬化体。

【００１３】(4) (1) または(2) において、吸水防止剤
は、ステアリン酸カルシウム、脂肪酸誘導体またはパラ
フィンワックスであることを特徴とする複合硬化体。

【００１４】(5) 無機非晶質体中に繊維状物が混在して
なる複合硬化体であって、その表面に吸水防止剤層が形
成されてなることを特徴とする複合硬化体。

【００１５】(6) 上記(5) において、吸水防止剤層が熱
硬化性樹脂層であることを特徴とする複合硬化体。

【００１６】(7) 上記(1) ないし(6) のいずれかにおい
て、繊維状物が配向してなることを特徴とする複合硬化
体。ここに、繊維状物が配向しているとは、各繊維の長
手方向が特定の向きに揃っていることを意味する。

【００１７】(8) 芯材の少なくとも片面に補強層を形成
した複合建築材料であって、該芯材に、上記(1) ないし
(7) のいずれかに記載の複合硬化体を適用して成ること
を特徴とする複合建築材料。

【００１８】

【発明の実施の形態】この発明の複合硬化体の構造を、
図１に模式で示す。この複合硬化体１は、２種以上の酸
化物の系からなる非晶質体２および吸水防止剤（撥水剤
も含む）（図示せず）を含み、該非晶質体２中に繊維状
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。

【００１９】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。

【００２０】この複合硬化体１は、まず非晶質体２が強
度発現物質となり、しかも繊維状物３が非晶質体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
撃性を向上することができる。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利点もある。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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 とＳｉＯ₂
と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°の範囲でハロー
が見られる。

【００２４】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。

【００２５】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 および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、Ａｌ
₂ Ｏ₃ 、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 、Ｃ
ａＯ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。

【００２６】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１種）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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】上記非晶質体の組成は、それぞれＡｌ₂ Ｏ
₃ 、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５〜５１重量％、ＳｉＯ₂ ：
複合硬化体の全重量に対して８〜５３重量％およびＣａ
Ｏ：複合硬化体の全重量に対して１０〜６３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。

【００３０】なぜなら、Ａｌ₂ Ｏ₃ の含有量が５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８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１０重量％未満あるいは６
３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。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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、結晶体が少なすぎると上記効果が得
られず、逆に多すぎると強度低下を招くからである。

【００３４】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。

【００３５】さらに、結晶体としてＣａを含むものが望
ましく、Gehlenite,syn （Ｃａ₂ Ａｌ₂ Ｏ₇ ）、Meliti
te-synthetic｛Ｃａ₂ （Ｍｇ_0.5 Ａｌ_0.5 ）（Ｓｉ_1.5
Ａｌ _0.5 Ｏ₇ ）｝、Gehlenite-synthetic ｛Ｃａ₂ （Ｍ
ｇ_0.25Ａｌ_0.75）（Ｓｉ_1.25Ａｌ_0.75Ｏ₇ ）｝、Anorth
ite ，ordered （Ｃａ₂ Ａｌ₂ Ｓｉ₂ Ｏ₈ ）、炭酸カル
シウム（Calcite ）を、含有していてもよい。

【００３６】ここで、この発明の複合硬化体では、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。

【００３７】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。

【００３８】また、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種が望ましい。

【００３９】次に、この発明において非晶質体中に混在
させる繊維状物は、有機質および無機質のいずれでもよ
い。有機質繊維状物としては、ビニロン、ポリプロピレ
ンおよびポリエチレンなどの化学繊維、そして多糖類か
らなる有機質繊維状物から選ばれる少なくとも１種を使
用できるが、多糖類からなる有機質繊維状物であること
が望ましい。なぜなら、多糖類にはＯＨ基が存在し、水
素結合によりＡｌ₂ Ｏ ₃ 、ＳｉＯ₂ またはＣａＯの各種
化合物と結合しやすいからである。

【００４０】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、
パルプ、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。

【００４１】一方、無機質繊維状物としては、アルミナ
ウイスカー、ＳｉＣウイスカー、シリカアルミナ系のセ
ラミックファイバー、ガラスファイバー、カーボンファ
イバー、金属ファイバーから選ばれる少なくとも１種を
使用できる。

【００４２】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無
機硬化体の強度が低下しやすいからである。

【００４３】さらに、この発明の複合硬化体では、吸水
防止剤（撥水剤も含む）を含有させることが肝要であ
る。すなわち、複合硬化体に吸水防止剤（撥水剤も含
む）を添加すると、まず複合硬化体の吸水性が抑制され
るために、吸水による強度低下を回避し得る。また、吸
水量を抑制することにより、吸水した水の凍結、融解の
くり返しによるひび割れを防止することも可能である。

【００４４】これらの効果を得るには、複合硬化体に吸
水防止剤（撥水剤も含む）を０．１wt％以上で添加する
ことが好ましいが、１０．０wt％をこえる添加は、複合
硬化体の強度低下をまねくために、０．１〜１０．０wt
％、より好ましくは０．２〜４．０wt％の範囲で添加す
るとよい。

【００４５】ここで、吸水防止剤とは、複合硬化体内部
に水の浸入を防止する役目や効果を有するものであり、
具体的には、ロジン系、パラフィン系（パラフィンワッ
クス）、シリコーン系、脂肪酸系（脂肪酸誘導体）、ア
クリル系およびレシチン系、ラテックス系、反応性サイ
ズ剤、ステアリン酸系（ステアリン酸カルシウム）、変
性石油樹脂系、マイクロワックス系、シラン系、ポリ塩
化ビニル、ポリ酢酸ビニル、エポキシ樹脂、ウレタン樹
脂、スチレン系、メタクリル酸系、デンプン系、ポリイ
ミド系、ポリエステル系、フェノール樹脂系、コハク酸
系などを使用することができる。

【００４６】また、撥水剤は、複合硬化体中に均一に添
加するか、または複合硬化体の表層に限定して添加すれ
ばよい。すなわち、１原料の配合時に所定量を混合均一
に添加し、吸水防止剤を分散させ、成型する。２複合硬
化体表層に、はけ、ロール、スプレー等にて所定量塗布
し、乾燥、加熱硬化、養生等を行い、塗膜を形成する。

【００４７】以上の複合硬化体は、産業廃棄物を乾燥さ
せて凝集硬化させて得たものが推奨され、とりわけ製紙
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、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。

【００４８】なお、吸水防止剤は、(i) 原料配合時、原
料に対して吸水防止剤を直接添加あるいは水、溶媒等に
て希釈して添加し、均一混合させる手法および、(ii)複
合体硬化成型後、硬化体の表面に、はけ、ローラー、ス
プレーなどにて所定量塗布し、乾燥あるいは加熱硬化あ
るいは養生などにより塗膜あるいは薄い層を形成する手
法にて適用する。特に、(ii)の手法により、複合硬化体
表面に吸水防止剤層を形成することができる。そして、
塗布量としては、１０〜２００ｇ／ｍ² が望ましい。な
ぜなら、１０ｇ／ｍ² 未満では吸水防止効果がなく、一
方２００ｇ／ｍ ² を越えると樹脂自体の吸水により、複
合硬化体の劣化が生じるからである。

【００４９】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、製紙スラッジは古紙を多く含む
ものが適している。

【００５０】なお、製紙スラッジ中の含水率は、２０〜
８０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８０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。

【００５１】ここで、図２に示すように、複合硬化体１
中に、無機粉末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、この無機粉末量を調整す
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。

【００５２】無機粉末としては、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も１種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。

【００５３】なお、製紙スラッジを焼成した無機粉末
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粉末は、
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粉末は、確
実に非晶質体を含むため有利である。無機粉末は、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、非晶質体と無機粉末の接
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
効果が減少して結果的に強度が低下する。

【００５４】さらに、無機粉末中には、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る。

【００５５】この無機粉末は、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。無機粉末の含
有量は、１０〜９０重量％であることが望ましい。すな
わち、無機粉末が多すぎると強度が低下し、逆に無機粉
末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。

【００５６】この発明に従う複合硬化体は、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。

【００５７】そこで、この複合硬化体の一応用例とし
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、この発明の複合硬化体１を適用してな
ることを特徴とする。すなわち、芯材５をこの発明の複
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。

【００５８】さらに、この発明の複合建築材料は、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、凹みなどの傷が生じにくくなり、化粧面
が傷により歪んで意匠性を低下させることもない。

【００５９】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。

【００６０】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、ロックウールおよび
セラミックファイバーを用いることが、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。

【００６１】さらに、補強層の厚さは、０．２ｍｍ〜
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。

【００６２】以下に、この発明の複合硬化体および複合
建築材料の製造方法について説明する。まず、複合硬化
体の製造方法は、次のとおりである。すなわち、複合硬
化体の原料には、製紙スラッジを使用する。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、家庭用雑種紙を抄
造した際に排出される製紙スラッジを使用することが望
ましい。市販の製紙スラッジとしては、丸東窯材社が取
扱う「サイクロン灰」「生スラッジ」などを使用でき
る。

【００６３】ちなみに、製紙スラッジを使用した技術が
種々散見されるが、いずれもこの発明とは技術内容が異
なる。すなわち、特開昭４９−８６４３８号公報には、
パルプかす（セルロース成分）と石灰かすとを混合して
ホットプレスしたものが開示されているが、パルプかす
はセルロールを意味しており、この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もない。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
げ強度や圧縮強度に問題が残る。しかも、石灰かすは、
製紙パルプ液を燃焼させた結晶質体（酸化カルシウム）
であり、この発明の非晶質体とは明らかに区別されるも
のである。

【００６４】また、特開平７−４７５３７号、同７−６
９７０１号、同６−２９３５４６号および同５−２７０
８７２号各公報にはセメントと無機補強繊維とを複合し
た技術が、特開平１０−１５９２３号公報にはパルプス
ラッジと結晶質である石膏を混合する技術が、特開昭４
９−２８８０号公報にはパルプ廃棄物中の繊維のみに着
目した技術が、そして特開昭５３−８１３８８号公報に
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が、それぞれ記載されてい
るが、いずれの技術も、この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。

【００６５】さらに、特開昭５１−３００８８号公報に
は、パルプ廃棄物の焼成灰と軽量無機材料を成形する技
術で記載されているが、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。特開平８−２
４６４００号公報には、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４８−４４３
４９号公報には、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が示されている
が、無機質とは酸化珪素、酸化アルミニウムおよび酸化
鉄をいい、実質的に各１種類の金属酸化物を指してお
り、この発明のような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。そして、特開昭４９
−９９５２４号公報には、セラミック化（多結晶体）し
た基材が示されているが、この発明のような非晶質系と
は異なる。

【００６６】この製紙スラッジを、所望の型枠に流し込
んだり、フィルターを配設した型枠に流し込んだ後、プ
レスして水分を除去したり、あるいは製紙スラッジのス
ラリーを抄造するなどの方法にて、成形を行う。そし
て、成形後、加熱温度２０〜１６０℃で乾燥、硬化させ
ると、複合硬化体が得られる。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。なお、
吸水防止剤の添加または塗布は、上述の通りである。

【００６７】特に、複合硬化体を板状に成形するには、
製紙スラッジを公知の円網抄造、長網抄造、脱水プレス
成形、押出し成形などの方法にてシート状に成形する
か、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し、このシート状成形体を加熱温
度８０〜１６０℃で加熱しながら圧締し、板状の芯材に
成形する。その際の圧力は１〜２０ｋｇｆ／ｃｍ² が適
当である。

【００６８】ここで、圧締とは、圧力をかけたまま保持
することをいう。そして、圧締時に付与される圧力によ
って、繊維状物は加圧方向を横切る向きに配向される結
果、芯材の曲げ強度を向上することができる。また、加
圧することにより水分が排除されて結晶化の進行が抑制
されるから、非晶質体の形成に有利である。

【００６９】さらに、製紙スラッジに無機粉末を添加し
て混合した後、加熱硬化させることにより、複合硬化体
中に無機粉末を分散させることができる。

【００７０】なお、製紙スラッジ以外にも、原料として
金属アルコキシドや金属水酸化物を使用することができ
る。例えば、Ａｌ、Ｓｉ、Ｃａのアルコキシドや水酸化
物の混合物と古紙を粉砕した粉砕物を混合して、酸また
はアルカリの存在下で加水分解、重合反応させてゾルと
し、このゾルを乾燥硬化させてゲル化してもよい。この
ようなゲルは、結果的にＡｌ₂ Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ 、Ｃａ
Ｏ、Ｎａ₂ Ｏ、ＭｇＯ、Ｐ₂ Ｏ₅ 、ＳＯ₃ 、Ｋ₂ Ｏ、Ｔ
ｉＯ₂ 、ＭｎＯ、Ｆｅ₂ Ｏ₃ およびＺｎＯなどの酸化物
を固溶あるいは水和反応させて得られる化合物と同一と
なると推定される。

【００７１】また、複合建築材料は、以下のように製造
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、加熱しながら圧締し、芯材（複合
硬化体）と補強層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１〜２０ｋ
ｇｆ／ｃｍ² 程度が適当である。

【００７２】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とし、この
補強層を接着剤にて予め硬化しておいた芯材に貼付する
方法でもよい。さらに、熱硬化性樹脂、例えばフェノー
ル樹脂，メラミン樹脂，エポキシ樹脂，ユリア樹脂およ
びウレタン樹脂から選ばれる少なくとも１種の熱硬化性
樹脂を、芯材の表面に塗布してもよい。

【００７３】また、ガラス繊維、ロックウール、セラミ
ックファイバー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加熱
プレスする方法も採用できる。この繊維表面に熱硬化性
樹脂を別工程でコーティングしておく方法では、含浸し
た樹脂との密着性が向上し、また繊維同士を接着しやす
く、さらに樹脂の含浸率を改善できるため有利である。
このようなコーティングの方法としては、前記繊維基材
に未硬化の熱硬化性樹脂を含浸し乾燥せしめる方法、あ
るいはガラス繊維、ロックウール、セラミックファイバ
ーの原料溶融物をノズルから流出させて、ブローイング
法あるいは遠心法により繊維化し、この繊維化と同時に
フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂の溶液を吹きつける
方法がある。

【００７４】なお、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。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。また、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。また、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。

【００７５】

【実施例】（実施例１）未焼成の製紙スラッジ（丸東窯
材社が扱う「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、パラフィ
ン系吸水防止剤（固形分５０重量部、水分５０重量％）
を４．１重量部添加し、充分に混合、均一分散した製紙
スラッジをコンベアで搬送しながら、３ｋｇｆ／ｃｍ²
の圧力をくわえながら、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℃で加熱して板状
の複合硬化体とした。

【００７６】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％， ＭｇＯ： １．４ 重量％ ＳｉＯ₂ ： ２２．８重量％， ＳＯ₃ ： ０．５ 重量％ Ａｌ₂ Ｏ₃ ：１４．０重量％， Ｐ₂ Ｏ₅ ：０．２ 重量％ ＣａＯ： ８．０重量％， Ｃｌ： ０．２ 重量％ ＴｉＯ₂ ： １．０重量％， ＺｎＯ： ０．１ 重量％ バラフィン系：０．３重量％， その他 微量

【００７７】なお、複合硬化体の側面を光学顕微鏡（５
０倍）で観察したところ、加圧方向に直交する向きに繊
維が配向していた。

【００７８】（実施例２）未焼成の製紙スラッジ（丸東
窯材社が扱う「生スラッジ」 固形分３４重量％水分６
６重量％）１５１２重量部を用意した。次いで、脂肪酸
系吸水防止剤（固形分２５重量％、水分７５重量％）を
２０６重量部添加し充分に混合均一分散させた製紙スラ
ッジをコンベアで搬送しながら、３ｋｇｆ／ｃｍ² の圧
力を加えながら、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℃で加熱して板状の複
合硬化体とした。

【００７９】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： ５５．０重量％， ＴｉＯ₂ ：１．０ 重量％ ＳｉＯ₂ ： ８．９重量％， ＳＯ₃ ： １．０ 重量％ Ａｌ₂ Ｏ₃ ： １４．０重量％， ＳＯ₃ ： １．０ 重量％ ＣａＯ： ８．０重量％， Ｐ₂ Ｏ₅ ：０．２ 重量％ Ｎａ₂ Ｏ： ０．２重量％， Ｃｌ： ０．３ 重量％ Ｋ₂ Ｏ： ０．２重量％， 脂肪酸系：９．９ 重量％ Ｆｅ₂ Ｏ₃ ： ０．２重量％， その他 ： 微量

【００８０】（実施例３）製紙スラッジの焼成物（丸東
窯材社が扱う「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。その際、ステアリン酸系吸水防止剤を５２重量部添
加した。なお、焼成スラッジの組成は、蛍光Ｘ線分析装
置（Rigaku製 RIX2100 ）を用いて分析を行い、各酸化
物に換算して次のとおりであった。また、平均粒子径：
１１．０μｍ、真比重：２．７５６および比表面積：１
９．０ｍ² ／ｇであった。 （製紙スラッジの焼成物） ＳｉＯ₂ ： ３０．１重量％， ＴｉＯ₂ ： １．０ 重量％ Ａｌ₂ Ｏ₃ ： ２０．７重量％， ＳＯ₃ ： ０．５ 重量％ Ｆｅ₂ Ｏ₃ ： １２．４重量％， Ｃｌ： ０．２ 重量％ ＣａＯ： ２１．３重量％， ＺｎＯ： ０．１ 重量％ ＭｇＯ： ６．０ 重量％， ステアリン酸： ３．８ 重量％ Ｐ₂ Ｏ₅ ： ２．７ 重量％， その他： 微量

【００８１】次いで、混練物をコンベアで搬送しなが
ら、３ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力を加えながら、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１１
０℃で加熱して板状の複合硬化体とした。

【００８２】（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％）した後、８０℃の温度にて２０分間乾燥させ
て、補強シートを得た。さらに、フェノール樹脂を芯材
の表面と裏面に塗布して８０℃の温度にて２０分間乾燥
させた。

【００８３】次いで、実施例２と同様にシート状成形体
を成形した。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７ｋｇ
ｆ／ｃｍ² で２０分間プレスし、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。

【００８４】（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。その際、同時にパラフィン系吸
水防止剤（固形分５０重量％、水分５０重量％）を１０
３重量部添加した。得られた混練物をコンベアで搬送し
ながら、３ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力を加えながら、厚さ１
０ｍｍのシート状成形体とした。このシート状成形体を
１１０℃加熱して板状の複合硬化体とした。

【００８５】（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（丸東窯材社が扱う「サイクロ
ン灰」）６００重量部を混練し混練物を得た。その際、
パラフィン系吸水防止剤（固形分５０重量％、水分５０
重量％）２０１重量部添加した。この混練物をコンベア
で搬送しながら、３ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力で加圧しなが
ら、厚さ１０ｍｍのシート状成形とした。このシート状
成形体を１１０℃加熱して板状の複合硬化体とした。

【００８６】（実施例７）未焼成の製紙スラッジ（丸東
窯材社が扱う「生スラッジ」：固形分３４重量％水分６
６重量％）１５１２ｇを用意した。次いで、製紙スラッ
ジをコンベアで搬送しながら、３ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力
を加えながら、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℃で加熱して板状の複合硬
化体とした。次いで、３枚の複合硬化体の表裏面に、フ
ェノール樹脂（旭有機材工業株式会社製 ＨＰ−３００
０Ａ）を５０、１００および１５０ｇ／ｍ² にて、それ
ぞれ塗布し、８０℃の温度にて２０分間乾燥させて複合
硬化体とした。

【００８７】（実施例８）未焼成の製紙スラッジ（丸東
窯材社が扱う「生スラッジ」：固形分３４重量％水分６
６重量％）１０００重量部を用意した。次いで、製紙ス
ラッジにそれぞれパラフィンワックス吸水防止剤（近代
化学工業株式会社 ペルトールＰＡ−４０６）を２０、
６０および１００重量部添加したものを用意し、それぞ
れについて充分に混合して吸水防止剤を均一に分散して
から、コンベアで搬送しながら３ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力
を加えて、厚さ１０ｍｍのシート状成形体とした。そし
て、各シート状成形体を１００℃で加熱して板状の複合
硬化体とした。

【００８８】（実施例９）未焼成の製紙スラッジ（丸東
窯材社が扱う「生スラッジ」：固形分３４重量％水分６
６重量％）１０００重量部を用意した。次いで、製紙ス
ラッジにそれぞれ脂肪族誘導体ックス吸水防止剤（近代
化学工業株式会社 ペルトールＣＳ−１０４）を２０、
６０および１００重量部添加したものを用意し、それぞ
れについて充分に混合して吸水防止剤を均一に分散して
から、コンベアで搬送しながら３ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力
を加えて、厚さ１０ｍｍのシート状成形体とした。そし
て、各シート状成形体を１００℃で加熱して板状の複合
硬化体とした。

【００８９】（実施例１０）未焼成の製紙スラッジ（丸
東窯材社が扱う「生スラッジ」：固形分３４重量％水分
６６重量％）１０００重量部を用意した。次いで、製紙
スラッジにそれぞれステアリン酸Ｃａ吸水防止剤（大日
本化学工業株式会社製 ダイワックスＣ）を２０、６０
および１００重量部それぞれ添加したものを用意し、そ
れぞれについて充分に混合して吸水防止剤を均一に分散
してから、コンベアで搬送しながら３ｋｇｆ／ｃｍ² の
圧力を加えて、厚さ１０ｍｍのシート状成形体とした。
そして、各シート状成形体を１００℃で加熱して板状の
複合硬化体とした。

【００９０】（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。

【００９１】（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０．３５ｍ
² ／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。

【００９２】 記 ＳｉＯ₂ ： ３３．４ 重量％， ＭｇＯ： ２．４ 重量％ Ａｌ₂ Ｏ₃ ： １４．２ 重量％， Ｐ₂ Ｏ₅ ： ７．０ 重量％ Ｆｅ₂ Ｏ₃ ： ５．０ 重量％， ＮａＯ： ０．７ 重量％ ＣａＯ： ３３．９ 重量％， Ｋ₂ Ｏ： ０．７ 重量％

【００９３】（比較例３）未焼成の製紙スラッジ（丸東
窯材社が扱う「生スラッジ」：固形分３４重量％水分６
６重量％）１５１２ｇを用意した。次いで、製紙スラッ
ジをコンベアで搬送しながら、３ｋｇｆ／ｃｍ² の圧力
を加えながら、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℃で加熱して板状の複合硬
化体とした。

【００９４】以上の実施例１〜６および比較例１および
２で得られた複合硬化体および複合建築材料について、
乾燥時並びに吸湿時の曲げ強度、圧縮強度、加工性、釘
打ち性、さらに凍結時ひび割れ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ＪＩＳ Ａ６９０１に、また圧縮強度がＪＩＳ Ａ
５４１６に規定された方法に、それぞれ準じて測定し
た。なお、吸湿時の曲げ強度は、ＪＩＳ Ａ １４３７
に準じ複合硬化体を吸湿させた後、ＪＩＳ Ａ６９０１
に準じて曲げ強度の測定を行った。

【００９５】また、加工性は、木工用丸鋸にて切断加工
を行い、加工性を判断し、釘打ち性については、直径４
ｍｍ、長さ５０ｍｍの釘を打ちつけ、釘のめり込み深さ
とクラックの有無を調べた。さらに、凍結時ひび割れ性
は、ＪＩＳ Ａ １４３５に準じて行った。

【００９６】

【表１】

【００９７】さらに、実施例７〜１０および比較例３で
得られた複合硬化体について、２４時間水中浸漬試験
（吸水試験）を行い、その試験前後の寸法変化およびそ
の変化率と曲げ強度とを測定した。その結果を表２およ
び３に示す。表２および３から、吸水防止剤を含むか吸
水防止剤層が形成された複合硬化体は、吸水しにくく、
曲げ強度の低下や寸法変化率も小さいことが判る。

【００９８】

【表２】

【００９９】

【表３】

【０１００】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、ピークからは、炭酸カルシウ
ムの結晶（Calsite)、Kaolinite 、ＳｉＯ₂ の結晶体が
同定された。炭酸カルシウムの含有量は、換算値で複合
硬化体に対して９．８重量％であった。

【０１０１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の複合硬
化体は、加工性および生産性に優れ、かつ乾燥時は勿論
吸湿時にも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、耐水性に優れ、かつ釘の打ち込みが可能であるとこ
ろから、建築材料の外装材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） 2B260 AA01 AA02 AA03 AA12 AA20 BA04 BA07 BA13 BA15 BA18 BA19 CB01 CB02 CB04 CD02 CD04 CD30 DA01 DA17 DB13 EA03 EA05 EA13 EB02 EB05 EB06 EB11 EB12 EB19 EB21 EB42 EC03 2E162 CB01 4F100 AA01A AA18 AA19 AA20 AG00 AH02A AH02H AH08A AH08H AJ04H AJ11A AJ11H AK01B AK03A AK03H AK22G AK33 AP01 AR00B BA02 BA03 BA04 BA05 BA06 BA07 BA10B BA10C BA13 BA41A CA23A CA30A CB01 DG03A DG03H DH00C EH46 EJ18 EJ42 EJ82 GB08 JA12A JB07 JB12A JB13B JD15A JD15B JD15H JK04 JL01 JL02 JL16 YY00A YY00H 4L055 AA20 AF09 AG15 AG16 AG17 AG18 AG19 AG33 AG34 AG51 AG79 AG94 AH01 AH23 AH37 AH49 AJ01 AJ02 BE08 BF02 BG04 EA32 FA11 FA13 FA19 FA30 GA24

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 無機非晶質体および吸水防止剤を含み、
   該無機非晶質体中に繊維状物が混在してなることを特徴
   とする複合硬化体。
2. 【請求項２】 ２種以上の酸化物の系からなる非晶質体
   および吸水防止剤を含み、該非晶質体中に繊維状物が混
   在してなることを特徴とする複合硬化体。
3. 【請求項３】 請求項１または２において、吸水防止剤
   を０．１〜３．０wt％の範囲で含有することを特徴とす
   る複合硬化体。
4. 【請求項４】 請求項１または２において、吸水防止剤
   は、ステアリン酸カルシウム、脂肪酸誘導体またはパラ
   フィンワックスであることを特徴とする複合硬化体。
5. 【請求項５】 無機非晶質体中に繊維状物が混在してな
   る複合硬化体であって、その表面に吸水防止剤層が形成
   されてなることを特徴とする複合硬化体。
6. 【請求項６】 請求項５において、吸水防止剤層が熱硬
   化性樹脂層であることを特徴とする複合硬化体。
7. 【請求項７】 請求項１ないし６のいずれかにおいて、
   繊維状物が配向してなることを特徴とする複合硬化体。
8. 【請求項８】 芯材の少なくとも片面に補強層を形成し
   た複合建築材料であって、該芯材に、請求項１ないし７
   のいずれかに記載の複合硬化体を適用して成ることを特
   徴とする複合建築材料。