JP2002361814A - 複合硬化体及び複合硬化体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐水、耐湿性の高い製紙スラッジからなる複
合硬化体及びその製造装置を提供する。 【解決手段】 複合硬化体１００は、製紙スラッジを硬
化させた硬化体１の表裏に樹脂層６を配置し、樹脂層６
により硬化体１への水分及び湿度の進入を防ぐため、複
合硬化体１００の耐水、耐湿性を高めることができる。
このため、製紙スラッジから複合硬化体を製造すること
が可能になる。

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、製紙スラッジを
板状に固めてなる複合硬化体及びその硬化体の製造方法
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ことが提案されている。

【０００３】本発明者らは、紙の製造後に発生する製紙
スラッジを抄造した後、乾燥することで硬化させ、建築
用パネル等として有効に利用し得る硬化体の製造技術を
特願平１０−３５２５８６号として提案している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特願平
１０−３５２５８６号による硬化体は、製紙スラッジを
抄造した後、乾燥することで硬化させているため、水
分、湿度を吸収し易く、含水・吸湿により強度が大幅に
低下するという課題があった。

【０００５】本発明は、上述した課題を解決するために
なされたものであり、その目的とするところは、耐水、
耐湿性の高い製紙スラッジからなる複合硬化体及びその
製造装置を提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ため、請求項１の複合硬化体は、製紙スラッジを含む原
料溶液を抄造して硬化させた硬化体の表裏に、樹脂層を
配置したことを技術的特徴とする。

【０００７】請求項１の複合硬化体は、製紙スラッジを
硬化させた硬化体の表裏に、樹脂層を配置し、樹脂層に
より硬化体への水分及び湿度の進入を防ぐため、複合硬
化体の耐水、耐湿性を高めることができる。

【０００８】また、請求項２の複合硬化体は、製紙スラ
ッジを含む原料溶液を抄造して硬化させた硬化体を、接
着剤を介在させて積層した積層体の表裏に、樹脂層を配
設したことを技術的特徴とする。

【０００９】請求項２の複合硬化体は、硬化体を接着剤
により積層するため、強度及び耐水性を高めることがで
きる。更に、積層した硬化体の表裏に、樹脂層を配置
し、樹脂層により硬化体への水分及び湿度の進入を防ぐ
ため、複合硬化体の耐水性、耐湿性を高めることができ
る。

【００１０】請求項３の複合硬化体は、樹脂層がフェノ
ルウレタン樹脂からなるため、長期に渡り高い防湿性を
保つことができる。

【００１１】請求項４の複合硬化体は、樹脂の塗布量が
１００g／m²以上５００g／m²未満で、耐久性と経済性と
を併せ持つ。ここで、塗布量が１００g／m²未満では、
樹脂層が傷付き易く、耐水性を長期に渡り保つことが難
しい。一方、塗布量が５００g／m²を越えると、ひび割
れし易くなり、耐湿性が劣る。

【００１２】請求項５の製紙スラッジを用いる複合硬化
体の製造方法は、製紙スラッジを含む原料溶液を抄造し
て抄造体を形成し、抄造体を乾燥させて硬化体を形成
し、前記硬化体の表裏に樹脂層を形成することを技術的
特徴とする。

【００１３】請求項５の製紙スラッジを用いる複合硬化
体の製造方法では、製紙スラッジを含む原料溶液を抄造
して抄造体を形成し、抄造体を乾燥させて硬化体を形成
する。このため、製紙スラッジから産業用途に用い得る
硬化体を形成することができる。更に、該硬化体の表裏
に樹脂層を形成するため、硬化体の耐水、耐湿性を高め
ることができる。

【００１４】請求項６の製紙スラッジを用いる複合硬化
体の製造方法は、製紙スラッジを含む原料溶液を抄造し
て抄造体を形成し、抄造体を乾燥させて硬化体を形成
し、前記硬化体を複数枚接着剤により積層し、積層した
硬化体の表裏に樹脂層を形成することを技術的特徴とす
る。

【００１５】請求項６の製紙スラッジを用いる複合硬化
体の製造方法では、製紙スラッジを含む原料溶液を抄造
して抄造体を形成し、抄造体を乾燥させて硬化体を形成
する。このため、製紙スラッジから産業用途に用い得る
硬化体を形成することができる。また、硬化体を接着剤
によって積層するため、強度を高めることができる。更
に、該硬化体の表裏に樹脂層を形成するため、硬化体の
耐水、耐湿性を高めることができる。

【００１６】

【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１００は、製紙スラッジを乾燥させてなる硬化体１を
接着剤５で積層し、表裏に樹脂層６を形成してなる。

【００１７】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、及び、無機粒子４を含み、該無機非
晶質体２及び無機粒子４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。

【００１８】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：１０°〜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。

【００１９】上記硬化体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。

【００２０】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。

【００２１】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 、Ｓｉ
Ｏ₂ 、ＣａＯ、Ｎａ₂ Ｏ、ＭｇＯ、Ｐ₂ Ｏ₅ 、ＳＯ₃ 、
Ｋ₂ 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 −Ｓ
ｉＯ₂ −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。

【００２２】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。

【００２３】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：１０°〜４０°の範囲
で上記ハローが見られる。

【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Ａｌ
₂ 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、Ａｌ₂
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 、Ｃａ
Ｏ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：１０°〜
４０°の範囲で上記ハローが見られる。

【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、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、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。ＭｇＯ
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。Ｐ₂
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物は、それぞれＡｌ₂
Ｏ₃ 、ＳｉＯ₂ およびＣａＯに換算して、Ａｌ₂ Ｏ₃ ：
硬化体の全重量に対して３〜５１重量％、ＳｉＯ₂ ：硬
化体の全重量に対して６〜５３重量％およびＣａＯ：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。

【００３０】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、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、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 ：硬化体の全重量に対して０．１〜１．２重量％ ＭｇＯ ：硬化体の全重量に対して０．３〜１１．０重量％ Ｐ₂ Ｏ₅ ：硬化体の全重量に対して０．１〜７．３重量％ ＳＯ₃ ：硬化体の全重量に対して０．１〜３．５重量％ Ｋ₂ Ｏ ：硬化体の全重量に対して０．１〜１．２重量％ ＴｉＯ₂ ：硬化体の全重量に対して０．１〜８．７重量％ ＭｎＯ ：硬化体の全重量に対して０．１〜１．５重量％ Ｆｅ₂ Ｏ₃ ：硬化体の全重量に対して０．２〜１７．８重量％ ＺｎＯ ：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：１０°
〜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。

【００３４】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、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５０重量％を超えると、曲げ強度低下を招く
からである。

【００３５】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。

【００３６】またこの発明の製造方法で製造する硬化体
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。

【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、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】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。

【００３９】次に、この発明の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 、Ｓｉ
Ｏ₂ 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。

【００４１】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、１
０〜１０００μｍ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硬化体の
強度が低下しやすいからである。

【００４２】以上の硬化体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、それ自体のみ
で、又は、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。

【００４３】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。

【００４４】上述したように硬化体１中に、無機粒子４
が混在させてある。これは、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、硬化体の比重を調
整することもできるからである。更に、無機粒子４を混
在させることで、後述するように抄造体を乾燥・硬化さ
せる際に、乾燥性が改善され、高温で短時間での乾燥が
可能になり、硬化体１の生産性が向上するからである。

【００４５】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、水酸化樹脂層、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。

【００４６】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、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１００ｍ²
／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。

【００４７】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。

【００４８】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。強度を
得るためには、１〜１００μｍの範囲にあることが望ま
しい。一方、抄造体を乾燥させる際の水抜けを良くし、
生産性を高めるためには、無機粒子４が大きい方（１０
〜１００μｍ）が望ましい。このため、無機粒子４の平
均粒子径は、１０〜１００μｍであることが最も望まし
い。無機粒子の含有量は、製紙スラッジとの重量比で１
０〜９０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。また、１０％以下では、抄造体を乾燥させる
際の水抜けを改善することができないからである。

【００４９】この発明の方法で製造した硬化体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。

【００５０】本実施例では、硬化体１を接着剤５で積層
するため、強度及び耐水性を高めることができる。即
ち、接着剤５が耐水壁としての役割を果たし、水分、湿
度の内部への侵入を防ぐ。更に、積層した硬化体１の表
裏に樹脂層６を形成してあり、樹脂層６によって硬化体
への水分及び湿度の進入を防ぐため、複合硬化体の耐
水、耐湿性を高めることができる。

【００５１】第１実施例では、防湿用の樹脂層を被覆す
るため、長期に渡り高い耐水性を保つことができる。こ
こで、樹脂層６は、樹脂の塗布量が１００g／m²以上５
００g／m²未満であることが、耐久性と経済性とを併せ
持つため望ましい。ここで、塗布量が１００g／m²未満
では、樹脂層が傷付き易く、耐水性を長期に渡り保つこ
とが難しい。一方、塗布量が５００g／m²を越えると、
ひび割れにより湿度が侵入し易くなり、樹脂層のコスト
が上昇し経済性が損なわれる。本実施例では、樹脂層６
としてフェノルウレタン樹脂を用いるが、フェノル樹
脂、スチレン−アクリル、アクリル等種々の樹脂を用い
ることができる。特に、硬化性の樹脂が表面に傷が付き
難いため望ましい。即ち、パラフィン、ワックス等は、
表面が柔らかく傷付き易いため、耐湿性を長期に渡り保
つことが困難である。

【００５２】次に、この発明に係る硬化体の製造方法及
び硬化体の製造装置の第１実施形態について図２〜図８
を参照して説明する。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他の産業廃棄物と昆練する
ことなく使用する。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。製紙スラッジは、丸東窯材社が取扱っている。

【００５３】図２は、硬化体の製造装置の全体の構成を
示している。硬化体の製造装置は、製紙スラッジを調整
しスラリー１４を生成する原料調整機構１０と、スラリ
ー１４から抄造体２６を抄造する抄造機構２０と、抄造
体２６を加圧し脱水を行う脱水プレス機４０と、プレス
された抄造体を乾燥して硬化体１を形成する乾燥機５０
と、単板の硬化体１を複数枚圧着させる圧着プレス機６
０と、積層した硬化体１に樹脂を塗布する樹脂塗布機７
０とからなる。

【００５４】先ず、原料の調整を行う原料調整機構１０
について、図３（Ａ）を参照して説明する。上記原料１
１と、水１２とを、後述する吸引脱水により濃度を固形
分０．５〜２５重量％となるように計量して混合器１３
内に入れ、硫酸樹脂層、塩化第二鉄、ポリ塩化樹脂層、
ポリアクリル酸ナトリウム、ポリメタクリル酸エステ
ル、ポリアクリル酸エステル、ポリアクリルアミドのい
ずれかから成る凝集剤（フロック剤：添加量０．０１〜
５％）及びビニロン繊維等の有機繊維（バインダ：添加
量０．１〜１０重量％）を添加し、混合器１３にて混合
してスラリー１４を調整する。有機繊維（バインダ）
は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ビニロンなどの合
成繊維、パイプ、古紙から回収されるパルプ、その他、
繊維状の産業廃棄物などを用いることができる。原料は
製紙スラッジに、更に各種無機粉末や樹脂を添加するこ
とができる。

【００５５】このスラリー１４を、底部にフィルター１
６が設けられた脱水容器１５を使用して吸引脱水する。
吸引脱水することにより、濃度が固形分０．５〜２５重
量％となるようにする。吸引脱水では、製紙スラッジの
繊維が配向しないため、得られる複合硬化体に反りやク
ラックが発生しにくい。

【００５６】この脱水容器１５の底部は真空ポンプ１７
と連結しており、真空ポンプ１７の稼働により水分を吸
引する。フィルター１６は特に限定されないが、焼結金
属、多孔樹脂層（直径１〜５mmの穴があいた樹脂層）、
多孔質セラミックフィルター、多孔質の樹脂、ガラス繊
維板などを使用できる。脱水容器１５にて水分調整され
た原料１４を、チェストタンク１８内に一時貯留する。
該チェストタンク１８には、攪拌用のプロペラが備えら
れており、原料中の固形分が沈降しないようになってい
る。

【００５７】なお、本実施形態では、脱水容器１５によ
り水分を調整しているが、図３（Ｂ）に示すように、脱
水容器１５を用いることなく、混合器１３への水の添加
量のみで含水率を調整することも可能である。

【００５８】引き続き、上記水分調整を行った製紙スラ
ッジを含むスラリー１４から抄造機構２０にて抄造体２
６を生成する。スラリー（原料溶液）中には、セメント
などの無機バインダーや樹脂などの有機バインダーを添
加してもよい。この抄造機構２０について、図４を参照
して説明する。抄造機構２０は、スラリー１４を貯留す
る３連のバット２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃと、バット内に
配設され、スラリー１４を抄造するワイヤーシリンダ２
２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃと、ワイヤーシリンダ２２Ａ、２
２Ｂ、２２Ｃにて抄造された抄造体２６を転写し、搬送
する搬送ベルト２３と、搬送ベルト２３にて搬送された
抄造体２６を所定の厚みまで巻回しながら積層するメー
キングロール３０と、メーキングロール３０上の抄造体
２６を切断して剥離するための剥離カッタ３１と、剥離
された抄造体２６を２．１ｍ長に切断するための切断カ
ッタ３６と、抄造体２６を搬送するベルトコンベア３８
とを備える。

【００５９】ワイヤーシリンダ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ
は、直径７０cmで、幅１．２ｍに形成されている。本実
施形態では、ろ水（抄造）を行うろ水体が、網状体より
構成される回転ドラム（ワイヤーシリンダ）から成るた
め、原料溶液１４から抄造体２６を連続して抄造でき、
製紙スラッジから効率的に硬化体を量産することが可能
となる。ワイヤーシリンダ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃを透
過した水は、パイプ１７ａ及び真空ポンプ１７を介して
図３（Ａ）に示す混合器１３へ戻される。

【００６０】また、本実施形態では、ワイヤーシリンダ
２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃを搬送ベルト２３に沿って３台
併設し、当該搬送ベルト２３に多層化させながら抄造体
２６を転写する。このため、原料溶液１４から抄造体２
６を高効率で抄造でき、製紙スラッジから効率的に硬化
体を量産することが可能となる。なお、本実施形態で
は、ワイヤーシリンダの回転数が６０回転／分に設定さ
れている。この回転数は、１〜１００回／分が望まし
い。原料溶液１４から抄造体２６を高効率で抄造でき、
製紙スラッジから効率的に硬化体を量産することが可能
となるからである。ここで、回転ドラムが１回転／分よ
りも低いと、抄造効率が低い。一方、回転数が１００回
転／分を越えると、均一な厚みで抄造体が出来にくくな
る。本実施形態では、ワイヤーシリンダ２２Ａ、２２
Ｂ、２２Ｃを３台併設したが、１台以上何台でも用いる
ことができる。

【００６１】なお、ワイヤーシリンダ２２Ａ、２２Ｂ、
２２Ｃの網目は♯６０（１インチ当たりの網目数６０）
に形成されている。ワイヤーシリンダ２２Ａ、２２Ｂ、
２２Ｃの網目は♯４０〜１５０が望ましい。原料溶液
（スラリー）１４から抄造体２６を高効率で抄造でき、
製紙スラッジから効率的に密度の高い硬化体を量産する
ことが可能となるからである。ここで、♯４０よりも網
目が荒いと、原料溶液から無機非結晶体のみが抜けて硬
化体の密度及び強度が低下する。一方、♯１５０よりも
網目が細かいと、水分の抜けが悪くなり、原料溶液から
抄造体を高効率で抄造できなくなる。なお、凝集剤によ
り製紙スラッジ（原料溶液）中にフロックができている
ので、効率的に抄造を行うことができる。

【００６２】製紙スラッジを含む原料溶液の濃度は、固
形分０．５〜２５重量％であることが望ましい。製紙ス
ラッジからの抄造性を向上させ、効率的に硬化体を量産
することができるからである。即ち、濃度が０．５％未
満では、効率的に原料溶液からワイヤーシリンダ（ろ水
体）を用いて抄造することができず、２５％を越える
と、製品の均一性が低下するからである。

【００６３】ワイヤーシリンダ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ
にて抄造された抄造体を転写し、搬送する搬送ベルト２
３は、幅１．２ｍのフェルトからなり、駆動ローラ３４
Ａ及び従動ローラ３４にて懸架されており、裏面に吸引
ボックス２４、２４及び吸引ボックス２７を設けて、真
空ポンプ１７及び真空ポンプ２８で吸引しながら脱水を
行っている。即ち、該ベルト２３は、製紙スラッジを含
む原料１４の水分をフェルトの気孔内へ吸着し、吸着し
た水分が吸引ボックス２４を経て真空ポンプ１７側へ吸
着され、図３（Ａ）に示す混合器１３へ戻される。この
第１実施形態では、ベルト２３をフェルトから構成した
が、この代わりに、連続した気孔を有する多孔質の樹
脂、多孔質のゴム、無機繊維を結合剤などで固めたも
の、焼結金属、多孔金属、多孔金属のブロックをゴム等
の可撓性を有するバインダで固めたベルトなどを使用す
ることができる。本実施形態は、搬送ベルト２３が連続
する気孔を有する多孔質体で構成され、搬送ベルト２３
で搬送しながら吸引ボックス２４、２４で脱水するた
め、効率的に抄造体２６中の水分を減らすことができ
る。これにより、硬化体を均質に構成することができ
る。

【００６４】また、本実施形態では、メーキングロール
３０の直前に置かれた吸引ボックス２７にて、抄造体２
６の水分をスラッジとの重量比で０．９以下、更に好適
には０．８以下に最終調整することで、メーキングロー
ル３０に転写される抄造体の水分を適切にするため、円
滑に転写させることができる。すなわち、抄造体２６の
水分が０．９を越えると、ベルト２３からメーキングロ
ール３０への転写が困難になると共に、転写された抄造
体がメーキングロール３０の回転に伴い発生する遠心力
で剥離することがあるが、水分を０．９以下にして比重
を軽くすることで、抄造体がメーキングロール３０から
剥離することがなくなり、硬化体を効率的に製造するこ
とが可能になる。

【００６５】また、本実施形態では、搬送ベルト２３の
搬送速度が４８ｍ／分に設定されており、これと同期す
るように、ワイヤーシリンダ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃが
図示しないモータにより駆動され、また、メーキングロ
ール３０及びベルトコンベア３８が図示しないモータに
より駆動ローラ３４Ａを介して駆動される。搬送ベルト
２３の搬送速度は、５〜８０ｍ／分であることが望まし
い。原料溶液から適度な厚さの抄造体を高効率で抄造で
き、効率的に硬化体を量産することが可能となるからで
ある。ここで、搬送速度が５ｍ／分よりも低いと、抄造
体を厚く抄造できる反面、抄造効率が低い。一方、搬送
速度が８０ｍ／分を越えると、抄造体が薄くなり、均一
な厚みにし難くなると共に、抄造体が切れることがあ
る。

【００６６】搬送ベルト２３にて搬送された抄造体を所
定の厚みまで巻回し切断するメーキングロール３０は、
直径６７cm（外周２．１m）に形成されており、図中反
時計方向に７．５秒で１回転する様に設定されている。
該メーキングロール３０は、表面に水を滞留させる貯留
溝３２と、この溝３２の近傍に位置し、ローラの軸線と
平行に形成された収容溝３３に収容された弾性部材３５
とを備える。弾性部材３５は、ゴムから成る。該メーキ
ングロール３０は、表面に搬送ベルト２３から搬送され
た抄造体２６を多層化させながら巻回する。

【００６７】そして、メーキングロール３０を所定数
（２０〜３０）回転させ、抄造体２６が所定の厚み（６
〜８mm）に達すると、メーキングロール３０の回転と同
期して弾性部材３５と当接するように剥離カッタ３１が
押し出される。貯留溝３２に沿った位置で抄造体２６
は、含水率が高く、剥離カッタ３１が押し出されると、
貯留溝３２に沿って切断され、図５（Ａ）に示すよう
に、切断端がベルトコンベア３８側に倒れかかる。そし
て、メーキングロール３０の回転及びベルトコンベア３
８の搬送に伴い、所定の厚みの抄造体２６がベルトコン
ベア３８上まで搬送される（図５（Ｂ）参照）。なお、
貯留溝３２は廃止することもできる。

【００６８】第１実施形態では、メーキングロール３０
上の抄造体を、外側から剥離カッタ３１を押し当てて切
断することにより剥がすため、メーキングロール３０に
転写させながら多層化させた抄造体２６を綺麗に剥がす
ことができ、製紙スラッジから効率的に硬化体を量産す
ることが可能になる。また、メーキングロール３０上の
抄造体２６の切断を、メーキングロール３０の回転数が
所定数に達した際に行うため、均一の厚みの抄造体を効
率的に生成することができる。また、剥離カッタ３１を
弾性部材３５に当接させメーキングロール３０上の抄造
体を切断するため、ステンレス製の剥離カッタ３１によ
って鉄製のメーキングロール３０の表面を傷付けること
がない。

【００６９】ここで、図５（Ｃ）に示すように、他方の
切断端が切断カッタ３６の対応位置まで搬送されると、
切断カッタ３６がベルトコンベア３８側へ降ろされ、抄
造体２６の切断端と搬送ベルト２３上を搬送される未積
層の抄造体とが分離される。

【００７０】本実施形態では、搬送ベルト２３上の抄造
体を、メーキングロール３０に転写させながら多層化
し、多層化させた抄造体２６が所定厚さに達した段階で
所定の大きさに切断する。メーキングロール３０によ
り、均一の厚み（６〜８mm）及び大きさ（１．２m×
２．１m）の抄造体２６を連続的に成形できるので、硬
化体を効率的に量産することが可能になる。

【００７１】また、本実施形態では、メーキングロール
３０にて一端の切断された抄造体２６を一定間隔で切断
する切断カッタ３６を備える。このため、効率的に所定
長（２．１m）の抄造体２６を形成することができる。
なお、本実施形態では、抄造体２６の厚みを６〜８mmと
したが、厚みは２cm以下であることが望ましい。２cm以
下の厚みであれば、抄造が容易であり、また、搬送等に
おいても扱い易い。

【００７２】抄造体を加圧して脱水を行う脱水プレス機
４０について、図６を参照して説明する。図６（Ａ）に
示すように、脱水プレス機４０は、平板の下型４２と上
型４４とから成り、下型４２及び上型４４の表面にはフ
ェルト４６が設けられている。ここでは、フェルトを用
いるが、この代わりに、濾布、スポンジ等の種々の可撓
性を有する多孔質体を用いることができる。

【００７３】脱水プレス機４０での加圧脱水について説
明する。先ず、図６（Ｂ）に示すように、上記切断され
た抄造体２６が、図示しない搬送装置により下型４２の
フェルト４６上に搬入される。次に、図６（Ｃ）に示す
ように、上型４４を押し下げ、加圧脱水を５〜４０Kg/c
m²で５分間行い、抄造体２６の水分量をスラッジとの重
量比で０．５未満に調整する。これにより、図６（Ｄ）
に示すように抄造体２６の厚みを約半分（３〜５mm）に
する。

【００７４】第１実施形態では、抄造体２６を、フェル
ト（可撓性を有する多孔質体）４６を介在させてプレス
して脱水するため、硬化体内の水分を効率的に絞り出
し、内部に水分が集まってス（巣）ができるのを防げ
る。更に、水分を多量に含む抄造体がプレスの際に横方
向へ延びて変形することを防止できる。また、フェルト
によって抄造体２６の表面を荒らすことができるため、
後述するように接着剤を介しての密着性を高めることが
できる。

【００７５】なお、加圧プレスは、５〜４０Kg/cm²で行
うことが望ましい。加圧プレスを５Kg/cm²未満で行う
と、水分量を０．５以下にすることができない。一方、
４０Kg/cm²を越えて加圧プレスしても水分量を効率的に
減らすことができず、プレス機が大型化・高価格化する
からである。

【００７６】上記プレス機４０にて加圧脱水して、含水
率を下げた後、引き続き、図７に示す乾燥機５０にてほ
ぼ完全に脱水して（水分量をスラッジとの重量比で０．
０３未満）硬化反応を進行させる。これにより強度に優
れる硬化体を製造できる。乾燥機５０は、搬送ローラ５
１と、熱風を吹き出す吹き出し口５４とを備え、搬送ロ
ーラ５１のローラ５２に支持された抄造体２６に対し
て、上下の各吹き出し口５４から１３０〜１６０℃の熱
風を、風速２５m／sで吹き付け、抄造体２６を硬化反応
させて硬化体１にする。この乾燥機５０は、抄造体２６
に上下から熱風を吹き付け乾燥させるため、反りを発生
させることなく硬化体１を形成することができる。ま
た、上述したように抄造体に無機粒子が添加されている
ため、水抜け性が高く、抄造体を短時間で乾燥させるこ
とができる。なお、乾燥機５０は、熱風の吹き出し口５
４を備えるが、この代わりに、赤外線ヒータ、蒸気、天
日乾燥機などを使用することができる。

【００７７】上記乾燥機５０にて硬化体１を形成した
後、引き続き、図８に示す圧着プレス機６０で、硬化体
１を積層する。先ず、図８（Ａ）に示すように平板の下
型６２に硬化体１を載置した後、ノズル６５から接着剤
６６を硬化体１の表面に均等に塗布する。ここで、接着
剤としては、例えば、酢酸ビニール、水性ビニールウレ
タン等を用いることができる。そして、図８（Ｂ）に示
すように硬化体１を、接着剤６６を介在させて４枚積層
する。その後、上型６４を押し下げ、５〜４０Kg/cm²で
１０分間加圧し、硬化体の積層体を得る（図８
（Ｃ））。ここで、接着剤６６の厚みは約０．１mmに調
整してある。なお、加圧と同時に加熱することも可能で
ある。

【００７８】そして、積層した硬化体１の表裏に、図９
に示す樹脂塗布機７０で樹脂を塗布する。平板の台７２
に積層した硬化体１を載置した後、ノズル７５からフェ
ノルウレタン樹脂を均等に塗布し、図１を参照して上述
したように積層した硬化体１の表面に樹脂層６を被覆す
る。塗布量は、１００g／m²以上５００g／m²未満である
ことが、耐久性と経済性とを併せ持つため望ましい。塗
布量が１００g／m²未満では、樹脂層が薄く傷付き易い
ため、耐水性を長期に渡り保つことが難しい。一方、塗
布量が５００g／m²を越えると、樹脂層のひび割れによ
り湿度が侵入し易くなり、また、樹脂層のコストが上昇
し経済性が損なわれる。ここでは、樹脂を散布している
が、印刷等により塗布することも可能である。

【００７９】複合硬化体１００は、さらに搬送されて、
図示しない切断機で所定の大きさに切断される。切断
は、コンベア上に配設されたカッター、或いは、鋸など
で行う。切断された硬化体１は、最後に図示しない検査
機で反りなどの検査を行う。検査機としては、Ｘ線セン
サ、赤外線センサなどを使用できる。また、画像処理装
置などで欠けやクラックの有無を検査してもよい。

【００８０】本実施形態では、原料溶液をワイヤーシリ
ンダ（ろ水体）を用いて抄造して得られた製紙スラッジ
の抄造体を、複数積層せしめる。これは、抄造により厚
い抄造体を得ることは非効率的であるので、製紙スラッ
ジから薄い抄造体を効率的に抄造し、積層することで必
要とする強度及び厚みの硬化体を製造する。これによ
り、製紙スラッジから効率的に硬化体を量産する。

【００８１】第１実施形態の硬化体の製造方法では、単
板の抄造体２６をプレスすることで脱水した後、乾燥さ
せるため、単板の抄造体を積層してから硬化させるのに
対して、製造が容易である。また、硬化体１を、接着剤
５を介在させて積層し硬化体の積層体を得るため、単板
の抄造体を積層してから硬化させた物に対して、耐水性
及び強度に優れる。

【００８２】更に、積層した硬化体１の表裏に樹脂層６
を形成してある。複合硬化体に曲げ、引っ張り力が加わ
った場合でも、硬化体１の積層体が曲げ強度に優れてい
るため、しかも積層体の表面に樹脂層６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。また、樹脂層６により硬化体へ
の水分及び湿度の進入を防ぐため、複合硬化体の耐水、
耐湿性を高めることができる。

【００８３】この複合硬化体１００の試験結果について
図１０〜図１４を参照して説明する。図１０は、曲げ強
さの試験結果を示している。ここでは、樹脂層６を被覆
しない硬化体の積層体と、フェノルウレタン樹脂を被覆
した複合硬化体と、パラフィンを被覆した複合硬化体と
を３枚ずつ用意し、曲げ強さ（Kgf/cm²）を測定した平
均値を表にしてある。フェノルウレタン樹脂は、１２５
g／ｍ²塗布した。一方、パラフィンは、パラフィンを１
００℃に溶解した溶液中に７０℃の基材をドブ付けした
後、表面のパラフィンを削り、２１２g／ｍ²に調整し
た。ここで、基材を５０mm幅、４５０mm長さ、厚み２５
mmに形成し、曲げ強度スパンを３８０mmに設定し、通常
状態（ハッチングの無い棒グラフ）と、含水後の状態
（ハッチングの有る棒グラフ）とを測定した。折れ線
は、含水による曲げ強度劣化率（％）を示している。含
水条件として、基材を６５℃の温水に２時間浸けた後、
常温水に１時間浸けた直後の値を測定した。

【００８４】樹脂層６を被覆しない硬化体のみのもの
は、通常状態で曲げ強度１２２．４Kgf/cm²で、含水状
態で２６．６７Kgf/cm²まで下がった。即ち、劣化率が
７８％であった。一方、フェノルウレタン樹脂を被覆し
た複合硬化体は、通常状態で曲げ強度１０２．２６Kgf/
cm²で、含水状態で６３．２７Kgf/cm²となった。即ち、
劣化率が３８％であった。パラフィンを被覆した複合硬
化体は、通常状態で曲げ強度１２８．８８Kgf/cm²で、
含水状態で１１５．２５Kgf/cm²となった。即ち、劣化
率が１０％であった。

【００８５】図１１は、曲げヤング係数の試験結果を示
している。ここでは、上記曲げ強度の試験と同様に樹脂
層６を被覆しない硬化体の積層体と、フェノルウレタン
樹脂を被覆した複合硬化体と、パラフィンを被覆した複
合硬化体とを３枚ずつ用意し、曲げヤング係数（Kgf/cm
²）を測定した平均値を表にしてある。曲げ強度試験と
同様に基材を５０mm幅、４５０mm長さ、厚み２５mmに形
成し、曲げ強度スパンを３８０mmに設定して、通常状態
（ハッチングの無い棒グラフ）と、含水後の状態（ハッ
チングの有る棒グラフ）とを測定した。折れ線は、含水
による曲げ強度劣化率（％）を示している。含水条件と
して、曲げ強度と同様に基材を６５℃の温水に２時間浸
けた後、常温水に１時間浸けた直後の値を測定した。

【００８６】樹脂層６を被覆しない硬化体のみのもの
は、通常状態で曲げヤング係数２６７０５Kgf/cm²で、
含水状態で１６２５Kgf/cm²まで下がった。即ち、劣化
率が９３％であった。一方、フェノルウレタン樹脂を被
覆した複合硬化体は、通常状態で曲げヤング係数２５１
２４Kgf/cm²で、含水状態で１１８７５Kgf/cm²となっ
た。即ち、劣化率が５３％であった。パラフィンを被覆
した複合硬化体は、通常状態で曲げヤング係数２９５２
８Kgf/cm²で、含水状態で１７７１０Kgf/cm²となった。
即ち、劣化率が４０％であった。

【００８７】以上の試験結果から、樹脂層を被覆するこ
とで含水による強度低下を防げることが明らかになっ
た。なお、パラフィンをコートすることでも、含水によ
る強度低下を防ぎ得るが、パラフィンは剥離、傷付き易
く、長期に渡り強度を保つのは困難と考えられる。

【００８８】図１２は、吸湿による上記基材の重量、寸
法、厚み変化を示している。ここでは、４０℃、湿度９
０％を３日間保った後の上記基材の変化を測定した。樹
脂層６を被覆しない硬化体のみのものは、重量が３．３
０％、寸法が０．３２％、厚みが１．７９％変化した。
一方、フェノルウレタン樹脂を被覆した複合硬化体は、
重量が３．１２％、寸法が０．１７％、厚みが０．５２
％変化した。パラフィンを被覆した複合硬化体は、重量
が３．６７％、寸法が０．４６％、厚みが１．１４％変
化した。

【００８９】図１３は、含水による上記基材の重量、寸
法、厚み変化を示している。ここでは、４０℃の水に２
４時間浸けた後の上記基材の変化を測定した。樹脂層６
を被覆しない硬化体のみのものは、重量が３０．４％、
寸法が０．９７％、厚みが６．７８％変化した。一方、
フェノルウレタン樹脂を被覆した複合硬化体は、重量が
１０．６％、寸法が０．７４％、厚みが１．９７％変化
した。パラフィンを被覆した複合硬化体は、重量が５．
３％、寸法が０．２７％、厚みが０．８８％変化した。

【００９０】以上の吸湿、含水試験の結果から、樹脂層
を被覆することで、耐湿、耐水性が高められることが明
らかになった。

【００９１】引き続き、各種の樹脂の耐湿試験の結果に
ついて、図１４を参照して説明する。ここでは、フェノ
ル樹脂（ＨＰ３０００Ａ＋１００℃酸硬化剤：図中ＨＰ
／Ｇ）を被覆した基材と、フェノル樹脂（ＨＰ３０００
Ａ＋常温酸硬化剤：図中ＨＰ／Ｆ４）を被覆した基材
と、樹脂層を形成しない硬化体（図中Ｂ．Ｍ）と、フェ
ノルウレタン樹脂（図中Ｐ．Ｕ）を被覆した基材と、フ
ェノル樹脂（溶剤系レゾール：図中ＩＢ−８）を被覆し
た基材と、ポリエチワックス（セメント板、木質繊維板
用：図中Ｅ３５０）を被覆した基材と、スチレン−アク
リル（セメント系外装板用コート剤：図中Ｓ−６３）を
被覆した基材と、アクリル（床用表面処理剤：図中ＥＰ
Ａ−６０）を被覆した基材とを、４０℃湿度９０％中に
７日間置いた間の重量変化率（％）を測定した。なお、
樹脂は、１５０g／ｍ²を表裏、及び、木口にへらで塗布
した。

【００９２】この試験の結果から、フェノルウレタン樹
脂で樹脂層を形成した硬化体は、７日経過した時点で
も、重量変化が３％以下に止まり、耐湿性に最も優れる
ことが判明した。

【００９３】なお、上述した第１実施例では、単板の抄
造体を硬化させて硬化体を得てから、単板の硬化体を積
層した後、樹脂層を形成したが、単板の硬化体、又は、
単板の抄造体を積層してから硬化させた硬化体に樹脂層
を被覆することもできる。これにより、耐水、耐湿性を
高めることが可能である。

【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】 本発明の第１実施形態に係る硬化体の製造装
置の概念図である。

【図３】 （Ａ）、（Ｂ）は、原料調整機構の概念図で
ある。

【図４】 抄造機構の概念図である。

【図５】 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、メーキングロー
ルの動作の説明図である。

【図６】 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）、（Ｄ）は、脱水プ
レス機の動作の説明図である。

【図７】 乾燥機の説明図である。

【図８】 （Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）は、圧着プレス機の
動作の説明図である。

【図９】 樹脂塗布機の動作の説明図である。

【図１０】 第１実施形態に係る複合硬化体の曲げ強度
試験の結果を示す図表である。

【図１１】 第１実施形態に係る複合硬化体の曲げヤン
グ係数試験の結果を示す図表である。

【図１２】 第１実施形態に係る複合硬化体の吸湿試験
の結果を示す図表である。

【図１３】 第１実施形態に係る複合硬化体の含水試験
の結果を示す図表である。

【図１４】 第１実施形態に係る複合硬化体の吸湿試験
の結果を示す図表である。

【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 接着剤 ６ 樹脂層 １０ 原料調整機構 １４ 原料溶液（スラリー） １５ 脱水容器 １６ フィルター １７ 真空ポンプ １８ チェストタンク ２０ 抄造機構 ２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ バット ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ ワイヤーシリンダ ２３ 搬送ベルト ２４ 吸引ボックス ２６ 抄造体 ２７ 吸引ボックス ２８ 真空ポンプ ３０ メーキングロール ３１ 剥離カッタ ３２ 貯留溝 ３３ 収容溝 ３５ 弾性部材 ３６ 切断カッタ ３８ ベルトコンベア ４０ 脱水プレス機 ４２ 下型 ４４ 上型 ４６ フェルト ５０ 乾燥機 ５２ 搬送ローラ ５４ 吹き出し口 ６０ 圧着プレス機 ６６ 接着剤 １００ 複合硬化体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｅ０４Ｃ 2/24 Ｅ０４Ｃ 2/24 Ｒ (72)発明者 野村 俊之 岐阜県大垣市神田町２丁目１番地 イビデ ン株式会社内 Ｆターム(参考） 2E162 CC06 EA18 4F100 AJ04B AK01A AK01C AK22G AK33A AK33C AK33J AK51A AK51C AK51J BA03 BA06 BA10A BA10C CA02 CB00 EC18 EH41B EH46 EJ08B GB07 JB07 JK01 JL00 YY00A YY00C 4G028 CA01 CB05 CC03

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 製紙スラッジを含む原料溶液を抄造して
   硬化させた硬化体の表裏に、樹脂層を配置したことを特
   徴とする複合硬化体。
2. 【請求項２】 製紙スラッジを含む原料溶液を抄造して
   硬化させた硬化体を、接着剤を介在させて積層した積層
   体の表裏に、樹脂層を配設したことを特徴とする複合硬
   化体。
3. 【請求項３】 前記樹脂層がフェノルウレタン樹脂から
   成ることを特徴とする請求項１又は請求項２の複合硬化
   体
4. 【請求項４】 前記樹脂層の樹脂塗布量が１００g／m²
   以上５００g／m²未満であることを特徴とする請求項３
   の複合硬化体。
5. 【請求項５】 製紙スラッジを用いる複合硬化体の製造
   方法であって、 製紙スラッジを含む原料溶液を抄造して抄造体を形成
   し、 抄造体を乾燥させて硬化体を形成し、 前記硬化体の表裏に樹脂層を形成したことを特徴とする
   硬化体の製造方法。
6. 【請求項６】 製紙スラッジを用いる複合硬化体の製造
   方法であって、 製紙スラッジを含む原料溶液を抄造して抄造体を形成
   し、 抄造体を乾燥させて硬化体を形成し、 前記硬化体を複数枚接着剤により積層し、積層した硬化
   体の表裏に樹脂層を形成したことを特徴とする硬化体の
   製造方法。