JPH07157353A - セメント質組成物、そのセメント質硬化体及び該硬化体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 水硬性セメントとα，β−不飽和多塩基酸と
分子内に少なくとも２個以上の水酸基を有する化合物と
不飽和ポリエステルと共重合可能な単量体を含有するセ
メント質組成物である。この組成物を所定形状に成形
後、加熱硬化することによりセメント質硬化体製品を得
る。 【効果】 従来技術で得られるものに比し、曲げ強度が
優れ、高強度なセメント質硬化体製品が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、土木、建築分野を中心
に電気・電子製品、輸送機器等の広い分野において使用
することの可能なセメント質組成物、それを用いた硬化
体及びその製造方法に関するものである。さらに詳細に
は、従来技術で得られることのできない高強度なものが
得られるセメント質組成物、その硬化体及びその該製造
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、水硬性セメントを用いて製造され
るセメント製品は、安価であり、高い圧縮強度をもつと
いう特性があるが故に、土木・建築分野を中心に広く使
用されている。しかしながら、一般のセメント製品は曲
げ強度が５０〜１００ｋｇｆ／ｃｍ² 程度しかないとい
う短所を合わせ持っている。そのために、その使用範囲
が限定される傾向にある。さらには、ある程度の強度を
もたせるために、厚みが必要となり、成形物の重量が大
きくなり、施工性や輸送、ハンドリング等に難を来す場
合がある。この低い曲げ強度を補うために、従来より様
々な工夫がなされてきた。例えば、コンクリートの内部
に補強材を入れることがあげられる。現行では、鉄筋が
コンクリートの補強材として広く用いられている。ま
た、鉄筋の替わりに鋼繊維、ガラス繊維、ポリマー繊
維、炭素繊維等の短い繊維を混入する場合がある。これ
は、いわゆる、繊維補強コンクリート（モルタル）であ
る。また、一般にコンクリートやモルタルなどのセメン
ト水和硬化体の高強度化の方法としては、水和の際に使
用する水の量を少なくして均質に混練りを行い、硬化体
に含まれる気孔を少なくすることが知られている。その
例として、高吸水性ポリマーを水のキャリアとして用い
ることにより、水セメント比で２０数％というセメント
の水和にぎりぎりの水の量で練り混ぜ、繊維や高圧縮力
成形を必要とせずに、強度向上が図れることが知られて
いる。また、水を氷の状態にして、混練して水硬性セメ
ントを硬化させるという試みもある。さらには、セメン
ト硬化体中の気孔の最大径や割合を制限して高強度の硬
化体を得ようという技術は、１９８１年のバーチャル
（Ｂｉｒｃｈａｌｌ）らの論文から注目を浴び、様々な
研究が進んでいる。これは、いわゆる、ＭＤＦ（Ｍａｃ
ｒｏ−Ｄｅｆｅｃｔ−Ｆｒｅｅ）セメントと呼ばれるも
のである。この関連の技術は、特公昭５９−４３４３
１、特公平１−３７３４５等に水セメント比で２５％以
下の少ない量の水、水硬性セメント及びポリビニルアル
コールやポリアクリルアミド等の水溶性高分子を２本ロ
ールミルなどの高剪断力で練り混ぜた後に硬化させ、高
い強度を有するセメント硬化体が得られることが記載さ
れている。これが、水の量を減らし、且つセメント硬化
体中の気孔の寸法や割合を制限することにより、高強度
の硬化体を得るという技術である。また、耐水性を向上
させるために、イソシアナート化合物を親水基と反応さ
せた例がある（特開昭６３−２０６３４２）。さらに
は、ポリマーセメントコンクリート（モルタル）の技術
において、液状ポリマーとして不飽和ポリエステル樹脂
を用いる技術がある。これは骨材、練り混ぜ水及び水溶
性触媒と共に、不飽和ポリエステル樹脂を練り混ぜ、そ
の後、セメントと練り混ぜて作られる。この際の不飽和
ポリエステル樹脂のポリマーセメント比は３０％以上が
普通である。また、不飽和ポリエステル樹脂中にセメン
トスラリーを強制攪拌しながら添加して得られる油中水
型逆エマルジョンにメチルエチルケトンパーオキサイド
等のラジカル重合開始剤を添加して硬化させる方法が知
られている（特公昭６２−２０２２３、特開昭６０−３
３２４１）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、補強材
として鉄筋を用いた場合には、コンクリート（モルタ
ル）がひび割れを起こした場合に、塩化物イオン或は酸
性雨等の酸を含有する水分がコンクリート（モルタル）
内部に進入したり、原料中に塩分が存在すると鉄筋に錆
を生じて著しい強度劣化を引き起こすという問題があ
る。また、鉄筋の代わりに鋼繊維、ガラス繊維、ポリマ
ー繊維、炭素繊維などの短い繊維を混入する繊維補強コ
ンクリート（モルタル）の場合にも以下のような問題点
がある。ガラス繊維を用いた時にはセメントのアルカリ
によるガラス繊維の劣化による耐久性低下の問題、また
鋼繊維を用いた時には鉄筋と同様の問題等があり、充分
とは言えない。さらにはこれらの繊維を含む場合、成形
が難しいために複雑な形状のものができなく、平板状の
製品が多いという問題点がある。さらには、繊維が配向
性をもって混入された場合に成形品の異方性がでるとい
う問題点もあった。また、この繊維補強コンクリート
（モルタル）の曲げ強度も４００ｋｇｆ／ｃｍ² を超え
ることは稀である。それ故、さらなる強度向上が望まれ
ているのが現状である。また、硬化の際に使用する水の
量を少なくして均質に混練りを行い、硬化体に含まれる
気孔を少なくさせるために、高吸水性ポリマーを水のキ
ャリアとして用いた場合、繊維の混入や高圧縮力成形を
必要とせずに強度向上が図れるが、それによっても曲げ
強度は、３００ｋｇｆ／ｃｍ² 程度である。

【０００４】また、特公昭５９−４３４３１、特公平１
−３７３４５等のように、ポリビニルアルコールやポリ
アクリルアミド等の水溶性高分子を併用して気孔の最大
径や割合を制限したＭＤＦセメントは、確かに過去に例
を見ない程の高強度のセメント硬化体となる。しかしな
がら、水溶性高分子を比較的多量に含んでいるために、
水に浸漬すると強度が著しく低下したり、膨潤する等、
耐水性に劣るという問題点がある。この耐水性の向上の
ために、特公平４−２１６３４や特公平２−２５８７６
に示されるように、一度加熱成形したセメント製品にさ
らに高温の熱をかけ水溶性高分子を熱分解するという技
術があるが、これによると熱分解後さらに水和硬化させ
る必要があり、また二度も高温で加熱処理をするために
製造も煩雑であり且つエネルギーコスト的も不利であ
り、さらには初期強度よりも二次加熱後の強度が劣ると
いう問題点がある。また、特開昭６３−２０６３４２に
示されるようにイソシアナート化合物を親水基と反応さ
せるということが考えられるが、イソシアナート化合物
は強い刺激臭を有し、また毒性を有するものもあること
から混練や成形をする際の作業上の問題がある。それ
故、このＭＤＦセメントは現在のところ汎用としては実
用化されていない。

【０００５】さらには、ポリマーセメントコンクリート
（モルタル）の技術において、液状ポリマーとして不飽
和ポリエステル樹脂を用いる技術も確立しているが、こ
れは骨材、練り混ぜ水及び水溶性触媒と共に、不飽和ポ
リエステル樹脂を練り混ぜ、その後、セメントと練り混
ぜて硬化する方法である。この不飽和ポリエステル樹脂
混入ポリマーセメントコンクリート（モルタル）は、ポ
リマーによる三次元網状構造により強度の増大が認めら
れるが、この硬化の際には予め練り混ぜ水を添加するた
めに、過剰な水の存在が強度の発現を制限している。す
なわち、この手法で得られるセメント硬化体の曲げ強度
も、せいぜい３００ｋｇｆ／ｃｍ² 程度である。ま
た、特公昭６２−２０２２３や特開昭６０−３３２４１
に示されるような不飽和ポリエステル樹脂とセメントス
ラリーとの油中水型逆エマルジョンを形成させてからラ
ジカル重合させ硬化させる方法でも、過剰な水の存在が
強度の発現を制限し、この手法で得られるセメント硬化
体の曲げ強度も、せいぜい２００〜３００ｋｇｆ／ｃｍ
² 程度である。すなわち、水硬性セメントを用いて製
造されるセメント製品の分野では、高い曲げ強度を有
し、耐久性に富み且つ耐水性に優れたものを作り出す技
術は未だ見い出されていないが現状である。それ故、現
在、水硬性セメントを用いて製造されるセメント製品
は、その曲げ強度が弱いために、製品に厚みが必要とな
り、重量が大きくなり、輸送や施工性等の作業性に劣る
という問題点がある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
問題点を解決するために種々検討を行った結果、水硬性
セメントを硬化させる際に実質的に水を加えない状態
で、α，β−不飽和多塩基酸、飽和多塩基酸、分子内に
少なくとも２個以上の水酸基を有する化合物（以下、前
述の三種類の化合物を総称する場合は不飽和ポリエステ
ル原料単量体類という）、不飽和ポリエステル重合中間
体及び／または飽和ポリエステル重合中間体、不飽和ポ
リエステルと共重合可能な単量体とを共に練り混ぜた後
に加熱硬化させることにより、不飽和ポリエステル原料
単量体類同士と不飽和ポリエステル重合中間体及び／ま
たは飽和ポリエステル重合中間体との間の反応により生
成する縮合水を利用して水硬性セメントを硬化させ、さ
らには不飽和ポリエステルと共重合可能な単量体が不飽
和ポリエステル重合中間体または不飽和ポリエステルと
硬化反応を起こしうることが可能であることを見い出し
た。そして、このようにして得られたセメント質製品
は、従来のものに比べて、耐水性に優れ且つ極めて高い
曲げ強度を有し、より軽量化できるという特性をもつ新
規なものであることを見い出し、本発明に至ったのであ
る。

【０００７】すなわち、本発明は（１）水硬性セメン
ト、α，β−不飽和多塩基酸、分子内に少なくとも２個
以上の水酸基を有する化合物、及び不飽和ポリエステル
と共重合可能な単量体を含有してなるセメント質組成
物、（２）水硬性セメント、α，β−不飽和多塩基酸、
飽和多塩基酸、分子内に少なくとも２個以上の水酸基を
有する化合物、及び不飽和ポリエステルと共重合可能な
単量体を含有してなるセメント質組成物、（３）水硬性
セメント、α，β−不飽和多塩基酸、分子内に少なくと
も２個以上の水酸基を有する化合物、不飽和ポリエステ
ル重合中間体及び／または飽和ポリエステル重合中間
体、及び不飽和ポリエステルと共重合可能な単量体を含
有してなるセメント質組成物、（４）水硬性セメント、
α，β−不飽和多塩基酸、飽和多塩基酸、分子内に少な
くとも２個以上の水酸基を有する化合物、不飽和ポリエ
ステル重合中間体及び／または飽和ポリエステル重合中
間体、及び不飽和ポリエステルと共重合可能な単量体を
含有してなるセメント質組成物、（５）水硬性セメン
ト、飽和多塩基酸、分子内に少なくとも２個以上の水酸
基を有する化合物、不飽和ポリエステル重合中間体、及
び不飽和ポリエステルと共重合可能な単量体を含有して
なるセメント質組成物、（６）水硬性セメント、飽和多
塩基酸、分子内に少なくとも２個以上の水酸基を有する
化合物、不飽和ポリエステル重合中間体、飽和ポリエス
テル重合中間体、及び不飽和ポリエステルと共重合可能
な単量体を含有してなるセメント質組成物（７）セメン
ト質組成物に充填材及び／または添加剤を用いる
（１）、（２）、（３）、（４）、（５）又は（６）項
記載のセメント質組成物、（８）（１）、（２）、
（３）、（４）、（５）又は（６）項記載のセメント質
組成物を硬化させてなることを特徴とするセメント質硬
化体、（９）セメント質硬化体が成形硬化体であること
を特徴とする（８）項記載のセメント質硬化体、（１
０）（１）、（２）、（３）、（４）、（５）又は
（６）項記載のセメント質組成物を加熱することを特徴
とするセメント質組成物硬化体の製造方法、（１１）セ
メント質組成物に充填材及び／または添加剤を含有させ
ることを特徴とする（１０）項記載のセメント質組成物
硬化体の製造方法、及び（１２）セメント質組成物を所
定形状に成形後加熱することを特徴とする（１０）項ま
たは（１１）項記載のセメント質組成物硬化体の製造方
法を提供するものである。

【０００８】以下、本発明について詳細に説明する。な
お、以下に記載する水硬性セメント類、化合物類等は、
一部を例示したものであり、この発明を限定するもので
はない。また、必要に応じて添加比率を％及び部で以下
に記載するが、特に記述しない限りは、すべて重量％及
び重量部である。本発明において用いられる水硬性セメ
ントは、通常用いられるものである。すなわち、以下に
記載するようなセメントを使用することができる。例え
ば普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメン
ト、超早強ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランド
セメント、耐硫酸塩ポルトランドセメント等のポルトラ
ンドセメント類、高炉セメント、シリカセメント、フラ
イアッシュセメント等の混合セメント類、超速硬セメン
ト、アルミナセメント、油井セメント、地熱セメント、
カラーセメント、微粉末セメント等の特殊セメント類及
び各種石膏類があげられる。さらには、これら水硬性セ
メントは一種類で用いることがもちろん可能であるが、
場合により二種類以上混合して用いることもできる。次
に、本発明に用いられるα，β−不飽和多塩基酸、飽和
多塩基酸、分子内に少なくとも２個以上の水酸基を有す
る化合物、不飽和ポリエステル重合中間体、飽和ポリエ
ステル重合中間体、及び不飽和ポリエステルと共重合可
能な単量体について説明する。

【０００９】以下、α，β−不飽和多塩基酸、飽和多塩
基酸、分子内に少なくとも２個以上の水酸基を有する化
合物、不飽和ポリエステルと共重合可能な単量体を総称
する場合は不飽和ポリエステル樹脂原料単量体類とい
う。また、不飽和ポリエステル重合中間体及び飽和ポリ
エステル重合中間体を総称する場合は、（不）飽和ポリ
エステル重合中間体という。さらには、不飽和ポリエス
テル樹脂原料単量体類、（不）飽和ポリエステル重合中
間体及び不飽和ポリエステル樹脂原料単量体類が加熱ま
たは硬化触媒の作用により硬化した場合は、不飽和ポリ
エステル樹脂という。先ず本発明に用いるα，β−不飽
和多塩基酸としては、例えば無水マレイン酸、マレイン
酸、フマル酸、無水イタコン酸、イタコン酸等があげら
れる。また、飽和多塩基酸のうち飽和二塩基酸として
は、例えば無水フタル酸、フタル酸、イソフタル酸、オ
ルソフタル酸、テレフタル酸、テトラヒドロフタル酸、
ハロゲン化無水フタル酸、１，５−ナフタレンジカルボ
ン酸、２，６−ナフタレンジカルボン酸、ジフェニルジ
カルボン酸、アジピン酸、コハク酸、無水コハク酸、セ
バシン酸、アゼライン酸、デカンジカルボン酸、グルタ
ル酸、ピメリン酸、６−ヘキサジカルボン酸、ノナンジ
カルボン酸、無水ヘット酸、無水ハイミック酸、或はダ
イマー酸のように長鎖の脂肪族ジカルボン酸、或はｐ−
オキシ安息香酸、ｐ−（２ーヒドロキシエトキシ）安息
香酸等のヒドロキシ安息香酸等があげられる。また、飽
和三塩基酸としては無水トリメリット酸、トリカルバリ
ル酸、１，３，５−ナフタリントリカルボン酸などがあ
げられる。さらには、飽和四塩基酸である無水ピロメリ
ット酸やその他ポリカルボン酸などの飽和多塩基酸を用
いることができる。

【００１０】さらに分子内に少なくとも２個以上の水酸
基を有する化合物としては、例えばエチレングリコー
ル、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブチ
レングリコール、ネオペンチルグリコール、ヘキシレン
グリコール、ポリエチレングリコール、ポリプロピレン
グリコール、ポリテトラメチレングリコール等のグリコ
ール類、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジ
オール、１，６−ヘキサンジオール、１，４−シクロヘ
キサンジメタノール、水素化ビスフェノールＡ、２，
２’−ジ（４−ヒドロキシプロポキシフェニル）プロパ
ン、２，２’−ジ（４−ヒドロキシエトキシフェニル）
プロパン、１，３−ブタンジオール、２，２−ジエチル
−１，３−プロパンジオール、グリセリン、ジグリセリ
ン、トリメチロールエタン、トリメチロールプロパン、
トリスヒドロキシメチルアミノメタン、ペンタエリスリ
トール、ジペンタエリストリトール等があげられる。ま
た、上記のα，β−不飽和多塩基酸、飽和多塩基酸及び
分子内に少なくとも２個以上の水酸基を有する化合物に
ついては、一種類ずつ用いても良いが、必要に応じて各
々二種類以上の混合物を用いても良い。次に、本発明で
用いられる（不）飽和ポリエステル重合中間体とは、低
分子量の不飽和アルキッド及び飽和アルキッドをいう。
この不飽和アルキッド及び飽和アルキッドを得る手法と
しては、上記に例示したようなα，β−不飽和多塩基酸
及び／また飽和多塩基酸、及び／またはこれらのアルキ
ルエステル類とグリコール類のような分子内に少なくと
も２個以上の水酸基を有する化合物を反応させて得る方
法、及びエチレンオキシド、プロピレンオキシド等のア
ルキレンオキシドと酸無水物との開環共重合によって得
る方法等がある。この酸無水物としては、上記に例示し
たようなα，β−不飽和多塩基酸無水物である例えば無
水マレイン酸、無水イタコン酸等、及び飽和多塩基酸無
水物である例えば無水フタル酸、ハロゲン化無水フタル
酸、無水コハク酸、無水ヘット酸、無水ハイミック酸、
無水トリメリット酸、無水ピロメリット酸、ロジン無水
マレイン酸等があげられる。すなわち、ここで言う
（不）飽和ポリエステルとは、通常の（不）飽和ポリエ
ステルのことを示している。

【００１１】不飽和ポリエステルと共重合可能な単量体
としては、以下のような化合物があげられる。例えば、
スチレン、α−メチルスチレン、ｔ−ブチルスチレンの
ようなアルケニル芳香族単量体、α−クロロスチレンの
ようなハロゲン化芳香族単量体、（メタ）アクリル酸、
更にはメチルメタクリレートのような（メタ）アクリル
酸の低級アルキルエステル等が用いられる。また、例え
ば、エチレングリコールジ（メタ）アクリレート、ジエ
チレングリコールジ（メタ）アクリレート、トリエチレ
ングリコールジ（メタ）アクリレート、ポリエチレング
リコールジ（メタ）アクリレートのようにエーテル性炭
化水素成分を繰り返し単位として含有する二官能単量
体、及びジビニルベンゼン、アリルメタアクリレート、
ジアリルフタレート、ジアリルシアナミド等の二官能単
量体も高い曲げ強度を付与させるために有効である。さ
らには、ビニルトルエン、シアリルフタレート、トリア
リルシアヌレート等も用いられる。これらの単量体は、
一種類で用いることも可能であるが、適宜二種類以上混
合して用いることも可能である。なお、ここで（メタ）
アクリル酸及び（メタ）アクリレートとは、各々メタク
リル酸、アクリル酸；メタクリレート、アクリレートを
意味する。また、この不飽和ポリエステル、及び不飽和
ポリエステルと共重合可能な単量体との間で引き起こる
架橋反応は、加熱処理により進むが、以下のような公知
の硬化触媒を用いて促進することもできる。例えばラウ
ロイルパーオキサイド、ベンゾイルパーオキサイド、メ
チルエチルケトンパーオキサイド、ｔ−ブチルパーオキ
シ２−エチルヘキサエート、ジターシャリーブチルパー
オキサイド、ｔ−ブチルパーベンゾエート、クメンハイ
ドロパーオキサイド等の有機過酸化物、及びアゾビスイ
ソブチロニトリル、及びジスオキシベンゾイル、フェニ
ルアセトアルデヒド、フェニルピロぶどう酸等の芳香族
カルボニル類等である。さらに、これらは単独で用いる
ことも可能であるが、硬化を促進するために、ナフテン
酸コバルトやナフテン酸マンガン等の金属石鹸類、ジメ
チルアニリンやジメチルパラトルイジン等の有機性アミ
ン類、ラウリルメルカプタン、金属キレート化合物や第
４級アンモニウム塩類等の促進剤を併用することも可能
である。

【００１２】次に水硬性セメントと不飽和ポリエステル
樹脂原料単量体類との混合比率であるが、水硬性セメン
ト（充填材を含む場合は、水硬性セメントと充填材を含
めた総粉粒体成分）１００部に対して、不飽和ポリエス
テル樹脂原料単量体類に含まれるカルボキシル基の総有
効部は、３〜７０部の範囲が好ましい。ここでこのカル
ボキシル基の総有効部とは、α，β−不飽和多塩基酸及
び飽和多塩基酸に含まれるカルボキシル基のうち、縮合
反応で水を生成するのに関与するカルボキシル基の部の
和のことである。すなわち、酸無水物を用いた場合はカ
ルボキシル基は２個あるが、酸無水物１モルが開環した
のち縮合反応で生成する水は１モルなのでカルボキシル
基の有効部は半分となる。この際、カルボキシル基の総
有効部が上記の範囲よりも少ない場合は、生成する水の
量が少ないためにセメントの水和による硬化が充分では
なく、欠陥が生じ易くなり強度も低下する。また、カル
ボキシル基の総有効部が上記の範囲よりも多い場合は、
強度の発現も頭打ち傾向になり経済的に好ましくない。
同様に、不飽和ポリエステル樹脂原料単量体類に加え
て、（不）飽和ポリエステル重合中間体を用いる場合も
水硬性セメント（充填材を含む場合は、水硬性セメント
と充填材を含めた総粉粒体成分）１００部に対して、不
飽和ポリエステル樹脂原料単量体類と（不）飽和ポリエ
ステル重合中間体に含まれるカルボキシル基の総有効部
は、３〜７０部の範囲が好ましい。

【００１３】また、この（不）飽和ポリエステル重合中
間体は、カルボキシル基及び／または水酸基を多く含ん
でいることが好ましい。カルボキシル基については酸価
で知ることが可能であり、水酸基の量については水酸基
価で知ることが可能である。この（不）飽和ポリエステ
ル重合中間体は、酸価及び／または水酸基価の範囲が５
０以上のものが好ましく、さらには１００以上がより好
ましい。この酸価及び／または水酸基価が５０未満の場
合は、（不）飽和ポリエステル重合中間体に含まれるカ
ルボキシル基及び／または水酸基の量が少ないために、
発生する水の量が少なく、使用する（不）飽和ポリエス
テル重合中間体の量が多くなり経済的に好ましくない。
ここで、この酸価及び水酸基価とは通常の（不）飽和ポ
リエステルの酸価及び水酸基価のことである。すなわ
ち、酸価とは（不）飽和ポリエステル重合中間体１ｇを
中和するのに必要なＫＯＨのｍｇ数であり、水酸基価と
は同様に１ｇ中に含まれる水酸基と同モルのＫＯＨのｍ
ｇ数で表された数値であり、（不）飽和ポリエステル重
合中間体に含まれているカルボキシル基または水酸基の
量の指標である。ここで、この（不）飽和ポリエステル
重合中間体は、そのままでも用いることも可能である
が、予め不飽和ポリエステルと共重合可能な単量体中に
溶解して用いることも可能である。α，β−不飽和多塩
基酸、飽和多塩基酸、分子内に少なくとも２個以上の水
酸基を有する化合物及び（不）飽和ポリエステル重合中
間体の比率については、α，β−不飽和多塩基酸、飽和
多塩基酸及び（不）飽和ポリエステル重合中間体に含ま
れるカルボキシル基の総モル数に対して、分子内に少な
くとも２個以上の水酸基を有する化合物と（不）飽和ポ
リエステル重合中間体に含まれる水酸基の総モル数が
１：２〜２：１の範囲であることが好ましい。さらに
は、上記のα，β−不飽和多塩基酸、飽和多塩基酸、分
子内に少なくとも２個以上の水酸基を有する化合物及び
（不）飽和ポリエステル重合中間体の総量に対する不飽
和ポリエステルと共重合可能な単量体との配合割合は、
通常、α，β−不飽和多塩基酸、飽和多塩基酸、分子内
に少なくとも２個以上の水酸基を有する化合物及び
（不）飽和ポリエステル重合中間体の総量が２０〜８０
％及び不飽和ポリエステルと共重合可能な単量体８０〜
２０％である。

【００１４】また、本発明のセメント質組成物を混練、
成形する場合には、目的用途に応じて各種充填材を添加
することができる。その量は得られるセメント硬化体の
特性を損なわない範囲で用途等に合わせて適宜に決めら
れるが、一般的にセメントに対して０〜３００％の範囲
が好ましい。充填材としては、砂類（川砂、海砂、山
砂）、砂利類（川砂利、海砂利、山砂利）、砕砂、砕
石、高炉スラグ骨材、軽量骨材、重量骨材等の骨材類、
フライアッシュ、高炉スラグ微粉末、膨張材、シリカヒ
ューム、無機顔料や有機顔料等の着色材、またプラスチ
ックや紙やゴム等の難燃剤として使用される水酸化アル
ミニウム等があげられる。さらには、本発明のセメント
質組成物には、成形時に可塑性や流動性の向上を図る目
的でグリセリン、グリセロールトリアセテート、ポリエ
チレングリコール、フルフラール、ジブチルフタレー
ト、アルキルフェノール、ステアリン酸亜鉛、ステアリ
ン酸マグネシウム、ロジン、ポリアミド、ポリアクリル
アミド、ポリビニルアルコール等を添加剤として加える
ことができる。これらの中で分子内に２個以上の水酸基
或はカルボキシル基をも有するものは、本発明に用いら
れる不飽和ポリエステル樹脂原料単量体類及び（不）飽
和ポリエステル重合中間体が硬化する際に、一緒に硬化
して強度に寄与する場合があり、好ましい。また、ポリ
アミドは、本組成物をロールで混練したときの賦型性に
優れ、特に好ましい。また、これらの添加剤は一般に不
飽和ポリエステル樹脂原料単量体類或は（不）飽和ポリ
エステル重合中間体に直接添加して溶解或は分散させて
使用することができるが、予めメタノール、エタノー
ル、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド等の各種溶剤に溶解
或は分散させてから使用することもできる。さらには、
これらの添加剤は一種類のみならず、二種類以上組み合
わせて使用することが可能である。また、これらの添加
剤の使用量は特に制限はなく、その目的に合わせて適宜
に決められるが、一般に不飽和ポリエステル樹脂原料単
量体及び（不）飽和ポリエステル重合中間体の総量に対
して０．５〜２０部の範囲が好ましく、さらには２〜１
５部の範囲がより好ましい。

【００１５】また、充填材及び／または水硬性セメント
と不飽和ポリエステル樹脂との接着力を改善し、強度や
耐久性を向上させるためにシランカップリング剤を添加
することができる。このシランカップリング剤として
は、γ−メタクリロキシプロピルトリメトキシシラン、
γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−ウレイド
プロピルトリエトキシシラン、ビニルトリエトキシシラ
ン、ｎ−デシルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシ
プロピルトリメトキシシラン等が使用することができ
る。次に水硬性セメント、不飽和ポリエステル樹脂原料
単量体類、（不）飽和ポリエステル重合中間体、不飽和
ポリエステルと共重合可能な単量体、必要に応じて加え
られる充填材及び／または添加剤の混練は、アイリッヒ
ミキサーやスパイラルミキサー等の慣用の混合装置を用
いて行うことができる。すなわち、例えばニーダー、バ
ンバリミキサー、モルタルミキサー、ブレンダー、二本
ロール等の混合機を用いて、水硬性セメント、不飽和ポ
リエステル樹脂原料単量体類、（不）飽和ポリエステル
重合中間体、不飽和ポリエステルと共重合可能な単量
体、必要に応じて加えられる充填材及び／または添加剤
の混合割合により、粉体状、ペースト状或はドウ状に混
合することができる。混練したセメント質組成物は、例
えばロール成形、押し出し成形、プレス成形或は型枠へ
流し込んで所定の寸法形状に成形した後、加熱処理をし
て硬化させる。この際、混練後の材料を乾燥、粉砕、分
級したものを成形材料として、圧縮成形、押し出し成
形、射出成形した後に加熱処理をして硬化させることも
可能である。

【００１６】この硬化の際の加熱温度は、１００〜３０
０℃の範囲が好ましく、さらには１５０〜２５０℃の範
囲がより好ましい。すなわち、１００℃未満では不飽和
ポリエステル樹脂原料単量体類及び（不）飽和ポリエス
テル重合中間体の重合が進まなく、充分な強度が得られ
ない。また、３００℃を超えると、経済的に好ましくな
いばかりではなく、加熱により重合して形成された三次
元網状構造が分解し、強度低下を引き起こすので好まし
くない。また、加熱時間は、加熱温度、使用される水硬
性セメント、不飽和ポリエステル樹脂原料単量体類及び
（不）飽和ポリエステル重合中間体の混合割合により決
定されるが、通常３０分〜２１時間が好ましい。以上の
ようにして本発明によって得られるセメント製品は、そ
のままの外観でも使用することが可能であるが、使用す
る用途により、合成樹脂塗料やうるしなどで塗装を施し
たり、顔料を添加したり、化粧紙を貼ったりして、美観
を向上させた後に使用することも可能である。さらに
は、本発明のセメント質製品は、必要に応じて通常の繊
維補強コンクリートのように、鋼繊維、ガラス繊維、ポ
リマー繊維、炭素繊維等の短繊維で補強することも可能
である。ここで、本発明のセメント硬化体が、従来の強
度に比べ驚くべき高強度を有する理由としては、未だ充
分には解明されていないが、以下のように考えることが
できる。すなわち、本発明のセメント質組成物を加熱処
理することにより、まずα，β−不飽和多塩基酸、飽和
多塩基酸、分子内に少なくとも２個以上の水酸基を有す
る化合物及び（不）飽和ポリエステル重合中間体の間で
縮合反応が起こり、縮合水が生成する。この縮合水が水
硬性セメントの水和反応を引き起こす。この際の水和反
応は、セメント粒子の表面のみを水和させる。このこと
は、セラミックスのような粒界面での均一な接着が可能
となり、非常に均質な構造を形成すると予想される。ま
た、加熱処理や必要に応じて加えられた硬化触媒の作用
により、初期に生成した不飽和ポリエステル及び添加さ
れた（不）飽和ポリエステル重合中間体は、余剰の水酸
基やカルボキシル基が脱水縮合したり、それ自身の不飽
和部分及び不飽和ポリエステルと共重合可能な単量体の
不飽和部分が架橋反応を起こして三次元網状構造を形成
すると思われる。すなわち、反応により発生する縮合水
による水硬性セメントの水和反応と生成した不飽和ポリ
エステル樹脂の三次元網状構造の形成の相互作用によ
り、高強度のセメント質製品が得られると考えられる。
このように、実質的に水を加えなくても、縮合水のみを
用いてセメント質硬化物を得ることができる。ただし、
本発明のセメント質組成物は、事前の成形性を考慮し少
量の水を加えても構わない。

【００１７】次に、本発明によって得られるセメント製
品の使用される分野であるが、高強度であり、耐水性が
あり、且つ難燃性である等の優れた特性を活かし、以下
のような分野に適応することが可能である。例えば、床
材、外壁、天井、間仕切り壁、屋根スレート、カウンタ
ー、流し、洗面台、階段の踏み板、屋根瓦、水槽、コン
クリート型枠、コンクリート補強材、カプセルハウス等
のいわゆる、建築用部材に使用することが可能である。
また、舗装材（道路用、歩道用、歩道橋用、駐車場用、
滑走路用等）、管類（下水道用、灌漑用、電力ケーブル
用、通信ケーブル用、Ｕ字管、Ｌ字管等）、マンホール
及びハンドホール（電力ケーブル管路用、通信ケーブル
管路用、ガスパイプライン用等）、シールド工法用セグ
メント、側溝ますぶた、管被覆材、道路用高欄、橋脚等
のいわゆる、土木用部材にも使用することが可能であ
る。さらには、がいし等の絶縁部品、電気設備用非電導
性非磁性支保工、ＩＣ封止材（ＩＣパッケージやＩＣ基
板）、パラボラアンテナ等の電気・電子製品用部材にも
使用することが可能である。船舶部品、電車や列車の床
等の車両部品、パレット等の輸送機器用部材にも使用す
ることが可能である。また、音響製品や制振材等への使
用も考えられる。ただし、以上の使用例はほんの一部で
あり、上記に例示した分野に使用が限定されるわけでは
ない。さらには、本願発明のセメント質製品は、他の様
々な材料と複合化して用いることも可能である。すなわ
ち、本発明によって得られるセメント質製品が上記に例
示したようなものに用いられた場合、従来のセメント質
製品よりも高強度、或は同一強度で軽量化が図ることが
でき、施工性や輸送、ハンドリング等の利点がある。さ
らには従来セメント質製品が用いられなかった分野への
利用を図ることができる。

【００１８】

【実施例】以下、合成例、実施例及び比較例にて本発明
を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。まず、不飽和ポリエステル重合中間体の製造
方法について説明する。 合成例１ 攪拌機、コンデンサー、温度計、不活性ガス導入管を取
り付けた１リッター容の四つ口フラスコに、２３３ｇ
（２．２モル）のジエチレングリコール、９８部（１モ
ル）の無水マレイン酸、１４８部（１モル）の無水フタ
ル酸を仕込み、窒素ガスを吹き込みながら、油浴で８５
℃に加熱し、この時点で攪拌を開始した。その後、１時
間かけて温度を１５０℃まで上げ、更に３時間かけて２
１０℃とした。２１０℃で１時間保ったのち、コンデン
サーをサイホンに替え１００〜２００ｍｍＨｇの減圧に
し、さらにこの状態で反応を進め、時々サンプリングを
行い、酸価を測定した。酸価が１２０になった時点で温
度を下げ、重合禁止剤として約０．０２ｇのヒドロキノ
ンを加えた。得られた不飽和ポリエステルは微黄色を呈
しており、この不飽和ポリエステルを合成物Ａとし、組
成及び物性を表１に示す。

【００１９】合成例２ 合成例１と同様の装置の付いたフラスコを用いて、ジエ
チレングリコールの代わりに、１３１．７ｇ（２．１モ
ル）のエチレングリコールを用い、１３７．２部（１．
４モル）の無水マレイン酸、８８．８部（０．６モル）
の無水フタル酸を用いて、酸価を８５にした以外は同様
の反応を行い、微黄色を呈する不飽和ポリエステルを得
た。この不飽和ポリエステルを合成物Ｂとし、組成及び
物性を表１に示す。

【００２０】合成例３ 合成例１と同様の装置の付いたフラスコを用いて、７１
７．２ｇ（２．２モル）の２，２’−ジ（４−ヒドロキ
シプロポキシフェニル）プロパン、９８部（１モル）の
無水マレイン酸、１１８．５部（０．８モル）の無水フ
タル酸及び３８．４部（０．２モル）の無水トリメリッ
ト酸を仕込んだ後に、合成例１と同様の操作を行い、酸
価１０５、微黄色を呈する不飽和ポリエステルを得た。
この不飽和ポリエステルを合成物Ｃとし、組成及び物性
を表１に示す。

【００２１】合成例４ 合成例１と同様の装置の付いたフラスコを用いて、８
４．８ｇ（０．８モル）のジエチレングリコール、２３
６ｇ（１．０モル）の水素化ビスフェノールＡ、４０．
３ｇ（０．３モル）のトリメチロールプロパン、１２
７．４部（１．３モル）の無水マレイン酸、１０３．６
部（０．７モル）の無水フタル酸を仕込んだ後に、合成
例１と同様の操作を行い、酸価１１０、微黄色を呈する
不飽和ポリエステルを得た。この不飽和ポリエステルを
合成物Ｄとし、組成及び物性を表１に示す。

【００２２】合成例５ 合成例１と同様の装置の付いたフラスコを用いて、１８
４ｇ（２．０モル）のグリセリン、２９４部（３．０モ
ル）の無水フタル酸を仕込んだ後に、合成例１と同様の
操作を行い、酸価９０、微黄色を呈する飽和ポリエステ
ルを得た。この飽和ポリエステルを合成物Ｅとし、組成
及び物性を表１に示す。

【００２３】合成例６ 合成例１と同様の装置の付いたフラスコを用いて、合成
例２と同様の組成で反応を行い、酸価が１００になった
時点で温度を下げ、重合禁止剤として約０．０２ｇのヒ
ドロキノンを加え、さらに７０％不飽和ポリエステル樹
脂溶液となるように２５℃のスチレンをよく攪拌しなが
ら加えて微黄色を呈する不飽和ポリエステル樹脂を得
た。これを合成物Ｆとし、組成及び物性を表１に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】実施例１ 水硬性セメントとして三種混合した普通ポルトランドセ
メント（小野田セメント（株）製、徳山曹達（株）製、
三菱マテリアル（株）製）を１００部、不飽和ポリエス
テル樹脂原料単量体類としてジエチレングリコール２
３．３部、マレイン酸１１．６部、フタル酸１６．６
部、及びスチレン２０．８部、さらに滑剤としてグリセ
リン３．０部及びアルコール溶性脂肪族系ポリアミド
（アミド結合の水素をメトキシメチル基で３０％置換し
たＮ−メトキシメチルポリアミド：帝国化学産業（株）
製、商品名トレジン）１．５部をモルタルミキサー中で
６分間混練した。この混練物を、回転比が同じ一対のロ
ール間を３０回通過させて、厚さ約１．５ｍｍのシート
状に成形し、幅２５ｍｍ、長さ７５ｍｍに切り出した。
所定の寸法に切り出した１０個の成形体を２００℃で８
時間加熱処理を行って硬化させ、セメント質製品を得
た。この硬化供試体のうち、５個は直ちに曲げ試験を行
い、残り５個は２０℃の水中で７日間浸漬後曲げ試験を
行った。なお、曲げ試験は支点間距離を５０ｍｍとし
て、ＪＩＳＲ５２０１に準じて行った。結果を表２に示
す。なお、この場合のカルボキシル基の総有効部は次の
ようにして求めることができる。この実施例では、カル
ボキシル基を有する化合物としてマレイン酸１１．６
部、フタル酸１６．６部を用いている。マレイン酸及び
フタル酸の分子量は各々、１１６、１６６である。ま
た、マレイン酸、フタル酸は分子内に２個のカルボキシ
ル基を有している。ここで、これらが縮合反応を起こす
ことにより発生する縮合水は、理論上カルボキシル基１
モルに対して１モルである。すなわち、分子内に２個の
カルボキシル基を有するということは、縮合反応により
２個の縮合水を発生するということである。ここで、カ
ルボキシル基の分子量は４５である。よって、この実施
例中のマレイン酸に含まれるカルボキシル基の有効部と
は、 （１１．６÷１１６）×２×４５＝９部 同様に、フタル酸中に含まれるカルボキシル基の有効部
とは、 （１６．６÷１６６）×２×４５＝９部 したがって、この実施例で用いられる不飽和ポリエステ
ル原料単量体類中のカルボキシル基の総有効部は、 ９＋９＝１８部 となる。

【００２６】実施例２ 不飽和ポリエステル樹脂原料単量体類として２，２’−
ジ（４−ヒドロキシプロポキシフェニル）プロパン２
９．４部、無水マレイン酸３．９部、無水フタル酸５．
６部、及びスチレン１６．１部を用いた以外は、実施例
１と全く同様にして（同様の組成と操作で）供試体を得
て、曲げ強度を測定した。結果を表２に示す。

【００２７】実施例３ 不飽和ポリエステル樹脂原料単量体類としてジエチレン
グリコール８０．９部、マレイン酸８１．０部、スチレ
ン４１．６部、及びメチルメタアクリレート１０部、ジ
ビニルベンゼン１．３部を用い、ポリアミドであるトレ
ジンを用いなかった以外は、実施例１と全く同様にして
供試体を得て、曲げ強度を測定した。結果を表２に示
す。

【００２８】実施例４ 水硬性セメントとして実施例１で用いた三種混合した普
通ポルトランドセメントのうち５０部をアルミナセメン
ト（電気化学工業（株）製）に置き換えた以外は、実施
例１と全く同様にして供試体を得て、曲げ強度を測定し
た。結果を表２に示す。

【００２９】実施例５ 水硬性セメントとしてアルミナセメントを１００部用い
た以外は、実施例１と全く同様にして供試体を得て、曲
げ強度を測定した。結果を表２に示す。

【００３０】実施例６ ジエチレングリコール２３．３部をプロピレングリコー
ル１６．７部に代え、さらに合成例１で得られた不飽和
ポリエステル重合中間体である合成物Ａを２０部加えた
以外は実施例１と全く同様にして供試体を得て、曲げ強
度を測定した。結果を表２に示す。

【００３１】実施例７ 合成例２で得られた合成物Ｂを１０部、合成例５で得ら
れた合成物Ｅを１０部、ジエチレングリコール２３．３
部、無水マレイン酸９．８部、無水フタル酸１４．８
部、スチレン２２．５部、メチルメタクリレート９．３
部、及び硬化触媒としてジターシャリーブチルパーフタ
レートを用い、ポリアミドを用いなかった以外は実施例
１と全く同様にして供試体を得て、曲げ強度を測定し
た。結果を表２に示す。

【００３２】実施例８ 合成例３で得られた合成物Ｃを２０部、無水フタル酸２
２．２部、グリセリン９．２部、及びスチレン１４．３
部を用いた以外は実施例１と全く同様にして供試体を得
て、曲げ強度を測定した。結果を表２に示す。

【００３３】実施例９ 合成例５で得られた飽和ポリエステル重合中間体である
合成物Ｅを２０部、プロピレングリコール６０．１部、
無水マレイン酸３５．３部、無水フタル酸３５．３部、
コハク酸１４．２部、スチレン５３．２部、及びジビニ
ルベンゼン２．５部を用い、ポリアミドを用いなかった
以外は実施例１と全く同様にして供試体を得て、曲げ強
度を測定した。結果を表２に示す。

【００３４】実施例１０ 合成例４で得られた合成物Ｄを２０部、２，２’−ジ
（４−ヒドロキシプロポキシフェニル）プロパン３０．
９部、無水マレイン酸６．５部、フマル酸３．３部、及
びスチレン４０部を用いた以外は実施例１と全く同様に
して供試体を得て、曲げ強度を測定した。結果を表２に
示す。

【００３５】実施例１１ 合成例６で得られた合成物Ｆを１０部、合成例５で得ら
れた飽和ポリエステル重合中間体である合成物Ｅを１０
部、エチレングリコール１１．２部、無水マレイン酸１
４．２部、イタコン酸４．７部、及びスチレン３１．２
部を用いた以外は実施例１と全く同様にして供試体を得
て、曲げ強度を測定した。結果を表２に示す。

【００３６】実施例１２ 合成例５で得られた飽和ポリエステル重合中間体である
合成物Ｅを２０部、水素化ビスフェノールＡ１７．７
部、フマル酸６．１部、イタコン酸２．９部、スチレン
１５．６部、ジアリルフタレート１．５部、及び硬化触
媒としてジターシャリーブチルパーオキシドを用いた以
外は実施例１と全く同様にして供試体を得て、曲げ強度
を測定した。結果を表２に示す。

【００３７】実施例１３ 合成例１で得られた合成物Ａを２０部、合成例５で得ら
れた合成物Ｅを１０部、エチレングリコール９．３部、
イソフタル酸７．５部、アジピン酸６．６部、トリカル
バリル酸５．９部、及びスチレン２６部を用いた以外は
実施例１と全く同様にして供試体を得て、曲げ強度を測
定した。結果を表２に示す。

【００３８】実施例１４ 実施例１の組成に合成例６で得られた合成物Ｆを２０部
を加えた以外は実施例１と全く同様にして供試体を得
て、曲げ強度を測定した。結果を表２に示す。

【００３９】比較例１ 実施例１で使用した三種混合したポルトランドセメント
１００部、水６５部、細骨材（砂）２００部及び粗骨材
（砂利）２８０部を平行二軸型コンクリートミキサーで
混練し、型枠中に流し込み、２０℃で２４時間放置後に
脱型し、２０℃で２８日間水中で養生を行った後に、Ｊ
ＩＳＲ５２０１に準じて曲げ試験を行った。結果を表２
に示す。

【００４０】比較例２ 合成例６で得られた合成物Ｆを３５部、及び硬化触媒と
してベンゾイルパーオキシド３部、及び水２５部を予め
混練し、実施例１と同様の三種混合したポルトランドセ
メント１００部を添加して、実施例１と同様にモルタル
ミキサー及びロールで混練、成形後、加熱処理を行い、
供試体を得て、曲げ強度を測定した。結果を表２に示
す。

【００４１】比較例３ 不飽和ポリエステル樹脂原料単量体類としてジエチレン
グリコール２．５部、マレイン酸１．３部、フタル酸
１．８部、及びスチレン１．２部を用いた以外は、実施
例１と全く同様にして供試体を得て、曲げ強度を測定し
た。結果を表２に示す。

【００４２】比較例４ 不飽和ポリエステル樹脂原料単量体類としてプロピレン
グリコール２．３部、無水マレイン酸１．４部、無水フ
タル酸１．９部、スチレン１．２部、メチルメタクリレ
ート０．５部、及び合成例２で得られた合成物Ｂを１０
部用いた以外は、実施例１と全く同様にして供試体を得
て、曲げ強度を測定した。結果を表２に示す。

【００４３】比較例５ 飽和ポリエステル樹脂原料単量体類としてジエチレング
リコール３．４部、アジピン酸２．２部、トリカルバリ
ル酸０．６部、及びスチレン３．１部を用いた以外は、
実施例１と全く同様にして供試体を得て、曲げ強度を測
定した。結果を表２に示す。

【００４４】比較例６ アルミナセメント１００部と加水分解ポリ酢酸ビニル７
部（日本合成化学工業（株）製：ゴーセノールＫＨ １
７Ｓ）をドライミックスして得られた混合物にグリセリ
ン０．７部を含有する水１１．５部を添加した。さらに
この混合物をモルタルミキサー中で６分間混練し、この
混練物を回転比が同じ一対のロール間を２０回通過させ
て、厚さ約１．５ｍｍのシート状に成形し、温度８０℃
で３０ｋｇｆ／ｃｍ² の加圧下の油圧プレスで１０分間
加圧した。その後、２０℃で２４時間放置後、８０℃で
１５時間加熱してシートを乾燥させた。このシートを所
定の寸法に切り出し、実施例１と同様に５個は直ちに曲
げ試験を行い、残り５個は２０℃の水中で７日間浸漬後
曲げ試験を行った。結果を表２に示す。

【００４５】

【表２】

【００４６】次に、本発明で得られるセメント質組成物
を建築用部材、土木用部材、電気・電子用部材、輸送機
器部材に用いた場合を実施例、比較例にて説明するが、
用途としては膨大な量となるために、それぞれ代表的な
例にて説明する。まず、建築用部材の代表例として、以
下に本願発明のセメント質組成物を屋根瓦に用いた場合
について説明する。

【００４７】実施例１５ 実施例１と同様三種混合のポルトランドセメントを１０
０部、砂２００部、不飽和ポリエステルの原料単量体と
して２，２’−ジ（４−ヒドロキシプロポキシフェニ
ル）プロパン１０７．６部、無水マレイン酸１４．７部
及び無水フタル酸２２．２部、スチレン４３．３部、及
び硬化触媒としてｔ−ブチルパーベンゾエート、さらに
滑剤としてグリセリン３．０部、脂肪族系ポリアミドで
あるトレジン２．０部を混合し、練り混ぜた後に真空押
出成形機にて押出し圧力４５ｋｇｆ／ｃｍ² の条件で型
枠中（３１５×３０５×１２ｍｍ）に入れ、次にプレス
にて加圧（プレス条件：２００ｋｇｆ／ｃｍ² ）して成
形を行った。この成形体を２００℃で８時間加熱処理を
行って硬化させ、５０℃−１００％ＲＨにて７日間養生
を行い、セメント質瓦を得た。これを屋根瓦ＡとしてＪ
ＩＳＡ５４０２に準じて曲げ試験を行ったところ、曲げ
破壊荷重１０７０ｋｇｆ（曲げ強度７３１ｋｇｆ／ｃｍ
² ）であった。この結果を表３に示す。この値は、ＪＩ
Ｓに定められているセメント瓦の強度を大幅に越えるも
のであった。

【００４８】実施例１６ 型枠の厚みを変えた（３１５×３０５×５ｍｍ）以外
は、実施例１５と同一の押出成形及びプレス条件及び養
生条件にて、セメント質瓦を得た。これを屋根瓦Ｂとし
て実施例１５と同様に曲げ試験を行ったところ、曲げ破
壊強さ１８５ｋｇｆ（７２８ｋｇｆ／ｃｍ² ）であっ
た。この結果を表３に示す。この値は、厚さが薄く軽量
化されているのにも関わらず、ＪＩＳに定められている
セメント瓦の強度を充分に越えるものであった。

【００４９】比較例７ 三種混合したポルトランドセメントを１００部及び砂２
００部、さらに水１６６部を混合し、練り混ぜた後に実
施例１５と同一の押出成形及びプレス条件及び養生条件
にて、セメント質瓦を得た。これを屋根瓦Ｃとして、実
施例１５と同様に曲げ試験を行ったところ、曲げ破壊強
さ１８３ｋｇｆ（１２５ｋｇｆ／ｃｍ²）であった。そ
の結果を表３に示す。この値も、ＪＩＳに定められてい
るセメント瓦の強度を越えるものである。

【００５０】比較例８ 粘土瓦を得るために、三河瓦粘土１００部及び水１５部
を用いて、実施例１５と同一の条件にて押出成形及びプ
レスを行い、さらに １００℃で３０時間乾燥後、１１
００℃で１７時間焼成し、粘土瓦Ａを得た。これを実施
例１５と同一の養生を行った後に、屋根瓦Ｄとし同様に
曲げ試験を行い、その結果を表３に示す。

【００５１】

【表３】

【００５２】次に、土木用部材として本願発明のセメン
ト質組成物を舗装用コンクリート平板及び道路の排水側
溝として用いられる鉄筋コンクリートＵ形に用いた場合
について説明する。

【００５３】実施例１７ 実施例１と同様に三種混合したポルトランドセメントを
１００部、不飽和ポリエステルの原料単量体類としてジ
エチレングリコール２３．３部、無水マレイン酸９．８
部、無水フタル酸１４．８部、スチレン１５．６部さら
に滑剤としてグリセリン３．０部及びポリアミド２．０
部を混合し、練り混ぜた後に真空押出成形機にて押出し
圧力４５ｋｇｆ／ｃｍ² の条件で型枠中（３３０×３３
０×６０ｍｍ）に入れ、次にプレスにて加圧成形（プレ
ス条件：２００ｋｇｆ／ｃｍ² ）を行った。この成形体
を２００℃で８時間加熱処理を行って硬化させ、硬化体
を得た。これを平板ＡとしてＪＩＳＡ５３０４に従って
曲げ試験を行ったところ、曲げ破壊強さ２９７００ｋｇ
ｆ（曲げ強度９００ｋｇｆ／ｃｍ² ）であった。この結
果を表４に示す。

【００５４】実施例１８ 型枠の厚みを１５ｍｍと薄くした以外は、実施例１７と
同様の操作を行い、硬化体を得て、平板Ｂとした。ＪＩ
ＳＡ５３０４に従って曲げ試験を行ったところ、曲げ破
壊強さ１８６０ｋｇｆ（曲げ強度９０２ｋｇｆ／ｃｍ
² ）であった。この結果を表４に示す。

【００５５】比較例９ 市販されている舗道用コンクリート平板（Ｎ３３０：寸
法３３０×３３０×６０ｍｍ）をＪＩＳＡ５３０４に従
って曲げ試験を行ったところ、曲げ破壊強さ１８５０ｋ
ｇｆ（曲げ強度５６ｋｇｆ／ｃｍ² ）であった。この結
果を表４に示す。

【００５６】

【表４】

【００５７】実施例１９ 実施例１と同様に三種混合したポルトランドセメントを
１００部、不飽和ポリエステルの原料単量体類としてジ
エチレングリコール２３．３部、無水マレイン酸９．８
部、無水フタル酸１４．８部、及びスチレン２０．８
部、さらに滑剤としてグリセリン５．２部及びポリアミ
ド１．５部を混合し、練り混ぜた後に真空押出成形機に
て押出し圧力４５ｋｇｆ／ｃｍ² の条件でＪＩＳＡ５３
０５記載の鉄筋コンクリートＵ形の呼び名１８０の寸法
の型枠（本体及び２種ふた）中に入れ、次にプレスにて
加圧成形（プレス条件：２００ｋｇｆ／ｃｍ² ）を行っ
た。この成形体を２００℃で８時間加熱処理を行って硬
化させ、硬化体を得た。これをＵ形本体Ａ及びＵ形ふた
ＡとしてＪＩＳＡ５３０５に従って曲げ試験を行ったと
ころ、本体Ａの曲げ破壊強さは３６８００ｋｇｆ（曲げ
強度８０５ｋｇｆ／ｃｍ² ）であり、ふたＡの曲げ破壊
強さは９５０００ｋｇｆ（曲げ強度７７９ｋｇｆ／ｃｍ
² ）であった。この結果を表５に示す。

【００５８】実施例２０ 本体の型枠の厚みを１０ｍｍと薄くし、ふたの型枠の厚
みを２０ｍｍとした以外は、実施例１９と同様の操作を
行って硬化体を得て、Ｕ形本体Ｂ及びふたＢとした。こ
れらを同様に曲げ試験を行ったところ、本体Ｂは曲げ破
壊強さ２４００ｋｇｆ（曲げ強度８４０ｋｇｆ／ｃｍ
² ）であり、ふたＢの曲げ破壊強さは６１００ｋｇｆ
（曲げ強度８０１ｋｇｆ／ｃｍ² ）であった。この結果
を表５に示す。

【００５９】比較例１０ 市販されている鉄筋コンクリートＵ形（ＪＩＳＡ５３０
５記載の呼び名１８０の本体及び２種ふた）をＵ形本体
Ｃ及びＵ形ふたＣとし、ＪＩＳＡ５３０５に従って曲げ
試験を行ったところ、本体Ｃの曲げ破壊強さは２４２０
ｋｇｆ（曲げ強度５３ｋｇｆ／ｃｍ² ）であり、ふたＣ
の曲げ破壊強さは５８５０ｋｇｆ（曲げ強度４８ｋｇｆ
／ｃｍ² ）であった。この結果を表５に示す。

【００６０】

【表５】

【００６１】次に、電気・電子用部材の代表例として、
以下に本願発明のセメント質組成物をＩＣパッケージ本
体に用いた場合について説明する。 実施例２１ 実施例５で得られた供試体に関して、電気・電子用部材
として必要とされる項目である曲げ強度、熱電導率、体
積抵抗率、誘電率の測定を行った。この結果を表６に示
す。

【００６２】実施例２２ 実施例５の配合に加えて、長さ１０ｍｍの耐アルカリガ
ラス繊維を１０部用いた以外は同様の操作を行い、供試
体を得て、実施例２１と同様の測定を行った。この結果
を表６に示す。

【００６３】比較例１１ 一般的なＩＣセラミックスパッケージ本体（Ａｌ２Ｏ３
８６〜９４％）について、実施例２１と同様の項目の測
定を行った。曲げ強度、熱電導率、体積抵抗率、誘電率
の測定を行った。この結果を表６に示す。

【００６４】

【表６】

【００６５】

【発明の効果】本発明で得られるセメント質組成物は、
実施例１〜１４及び表２に示したように、明らかに極め
て高い曲げ強度を有する。これは、通常のセメントコン
クリートや従来技術のポリマーセメントコンクリート
（モルタル）では到底達成出来ない程の驚くべき強度で
ある。このことは、比較例１の通常のセメントコンクリ
ート及び不飽和ポリエステル樹脂を用いた従来型のポリ
マーセメントである比較例２と比べた場合に明らかであ
る。さらには、比較例６のいわゆる、従来のＭＤＦセメ
ントと比較してみた場合、このＭＤＦセメントの欠点で
あった耐水性の弱さをも克服している。さらに、本発明
で得られるセメント質組成物を製品化した場合は、その
高い曲げ強度、電気的特性等により、建築用、土木用、
電気・電子用、輸送製品用等の様々な分野に応用が可能
なことが明らかである。すなわち、建築用部材の代表例
としては、実施例１５、１６及び比較例７、８に屋根瓦
で示した。この結果をまとめた表３をみると本発明で得
られるセメント質瓦は、従来のセメント瓦や粘土瓦より
も高強度なために薄くすることが可能である。

【００６６】すなわち、同一強度で重量が半分以下にす
ることが可能となり、製品輸送や施工作業性の大きな改
善を図ることができる。さらには、粘土瓦は１１００℃
程度の高温でしかも長時間の焼成が必要であるのに対し
て、本発明で得られるセメント質瓦は、エネルギーコス
ト的にも改善が図ることができる。さらに、土木用部材
の代表例としては、実施例１７〜２０及び比較例９、１
０に舗道用コンクリート平板及び鉄筋コンクリートＵ形
で示した。表４及び表５から明らかなように、本発明で
得られるセメント質組成物から得られるこれらの製品
は、内部に鉄筋を含有しない場合でも充分にＪＩＳの強
度規格を超える。さらには、厚みを１／３〜１／４に薄
くしても強度規格を超え、従来品と同様の強度がある。
これらのことは、製品輸送や施工作業性の大きな改善の
みならず、鉄筋を必要としないことから製造コストや製
造の簡略化も図ることができる。さらに、電気・電子用
部材の例としては、実施例２１、２２及び比較例１１及
び表６に一般的なセラミックスと本発明で得られるセメ
ント質組成物から得られる製品との特性比較を示した。
機械的特性や電気的特性は、セラミックスとなんら遜色
もなく、充分代替可能となる。代替した場合、セラミッ
クスは高価であるために経済的な効果が見込まれる。す
なわち、以上のことから明らかなように、本発明のセメ
ント質製品は優れた特性を示すことから、広範囲な分野
において有用なものとなり得る。すなわち、本発明は先
に類のない程の画期的なものである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ０４Ｂ 24:04 24:02 24:00） 111:20 (72)発明者 初治 尚和 山口県下関市彦島迫町七丁目１番１号 三 井東圧化学株式会社内 (72)発明者 長谷川 正木 東京都杉並区宮前二丁目26番２号

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水硬性セメント、α，β−不飽和多塩基
   酸、分子内に少なくとも２個以上の水酸基を有する化合
   物、及び不飽和ポリエステルと共重合可能な単量体を含
   有してなるセメント質組成物。
2. 【請求項２】 水硬性セメント、α，β−不飽和多塩基
   酸、飽和多塩基酸、分子内に少なくとも２個以上の水酸
   基を有する化合物、及び不飽和ポリエステルと共重合可
   能な単量体を含有してなるセメント質組成物。
3. 【請求項３】 水硬性セメント、α，β−不飽和多塩基
   酸、分子内に少なくとも２個以上の水酸基を有する化合
   物、不飽和ポリエステル重合中間体及び／または飽和ポ
   リエステル重合中間体、及び不飽和ポリエステルと共重
   合可能な単量体を含有してなるセメント質組成物。
4. 【請求項４】 水硬性セメント、α，β−不飽和多塩基
   酸、飽和多塩基酸、分子内に少なくとも２個以上の水酸
   基を有する化合物、不飽和ポリエステル重合中間体及び
   ／または飽和ポリエステル重合中間体、及び不飽和ポリ
   エステルと共重合可能な単量体を含有してなるセメント
   質組成物。
5. 【請求項５】 水硬性セメント、飽和多塩基酸、分子内
   に少なくとも２個以上の水酸基を有する化合物、不飽和
   ポリエステル重合中間体、及び不飽和ポリエステルと共
   重合可能な単量体を含有してなるセメント質組成物。
6. 【請求項６】 水硬性セメント、飽和多塩基酸、分子内
   に少なくとも２個以上の水酸基を有する化合物、不飽和
   ポリエステル重合中間体、飽和ポリエステル重合中間
   体、及び不飽和ポリエステルと共重合可能な単量体を含
   有してなるセメント質組成物。
7. 【請求項７】 セメント質組成物に充填材及び／または
   添加剤を用いる請求項１、２、３、４、５または６記載
   のセメント質組成物。
8. 【請求項８】 請求項１、２、３、４、５または６記載
   のセメント質組成物を硬化させてなることを特徴とする
   セメント質硬化体。
9. 【請求項９】 セメント質硬化体が成形硬化体であるこ
   とを特徴とする請求項８記載のセメント質硬化体。
10. 【請求項１０】 請求項１、２、３、４、５または６記
    載のセメント質組成物を加熱することを特徴とするセメ
    ント質組成物硬化体の製造方法。
11. 【請求項１１】 セメント質組成物に充填材及び／また
    は添加剤を含有させることを特徴とする請求項１０記載
    のセメント質組成物硬化体の製造方法。
12. 【請求項１２】 セメント質組成物を所定形状に成形後
    加熱することを特徴とする請求項１０または１１記載の
    セメント質組成物硬化体の製造方法。