JPH09131827A - 複合材、及びその製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】曲げ強度に優れ、破壊エネルギーが大きく、安
全かつ広範に用いることが出来る複合材を提供するこ
と。 【解決手段】複数の同種又は異種の下記材料（Ａ）同士
の面間に１種以上のメッシュを挟み込むと同時に１種以
上の下記接着剤（Ｂ）で接着接合し一体化させてなる複
合材及びその製造法。 材料（Ａ）：潜在水硬性物質、硬化刺激剤、水を含む組
成物（ａ）を混練してなる混練物もしくは混練成形した
成形物を養生硬化させた硬化体（Ｃ）、又は、石材、セ
メント系硬化体、（発泡）コンクリート系硬化体、珪酸
カルシウム板、木質系ボード類、木質セメント板、石膏
ボード類、スレート板、煉瓦、タイル、金属板、ガラ
ス、セラミックス等 接着剤（Ｂ）：熱硬化性接着剤、熱可塑性接着剤、天然
物接着剤、湿気硬化性接着剤、光硬化性接着剤、電子線
硬化性接着剤、エマルジョン系接着剤、嫌気性接着剤、
ゴム系接着剤

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築、建設材料と
して有用な複合材及びその製造法に関する。更に詳細に
は、打込み型枠材、床スラブ型枠材、柱・梁型枠材等の
打ち込み型枠材やカーテンウォール及び内外装材等の建
築、建設材料として使用できる複合材、及びこれら複合
材の製造法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポルトランドセメントに代表されるセメ
ントを用いたモルタルやコンクリートは、安価であり、
比較的容易に、且つ短期間に強度発現できる等の理由か
ら、建設、建築分野を主体として多方面の分野で利用さ
れている。しかし、これらの材料は強度が低いためクラ
ックを生じ易く、実際の使用に関しては鉄筋等の補強材
と複合化させて使用される場合が多い。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】コンクリート系材料の
場合、脱落崩壊防止の目的で骨材と複合化させたり、鉄
筋等の補強材と複合化させて使用する場合がある。しか
しながらコンクリート系材料では、補強材と複合化させ
た場合には応力集中による補強部の界面剥離、また、圧
縮強度が小さいために起こる非補強部の圧縮崩壊等、コ
ンクリートの持つ強度的諸性質では他材と複合化させた
だけでは使用に際し、不十分である場合が生じる。そこ
で従来の高炉水砕スラグ系高強度材料の持つ高い一体
性、圧縮強度等の強度物性を利用する目的で他の材料と
複合化させて、たとえ、ひび割れが生じても簡単には脱
落崩壊せず、大きな破壊時のエネルギーを有した、安全
性の高い高強度高靭性材料の出現が望まれている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者らは特定の高強
度な材料の面間にメッシュを一体化させた複合材が極め
て高い強度を示す事を見出し本発明を完成させた。即ち
本発明は、

【０００５】（１）複数の同種又は異種の下記材料
（Ａ）同士の面間に１種以上のメッシュを挟み込むと同
時に１種以上の下記接着剤（Ｂ）で接着接合し一体化さ
せてなる複合材（但し、複数存在する材料（Ａ）のうち
少なくとも１つは硬化体（Ｃ）である。）、 材料（Ａ）：潜在水硬性物質、硬化刺激剤、水を含む組
成物（ａ）を混練してなる混練物もしくは混練成形した
成形物を養生硬化させた硬化体（Ｃ）、又は、石材、セ
メント系硬化体、（発泡）コンクリート系硬化体、珪酸
カルシウム板、木質系ボード類、木質セメント板、、木
質、石膏ボード類、スレート板、煉瓦、タイル、金属
板、ガラス、又は、セラミックス 接着剤（Ｂ）：熱硬化性接着剤、熱可塑性接着剤、天然
物接着剤、湿気硬化性接着剤、光硬化性接着剤、電子線
硬化性接着剤、エマルジョン系接着剤、嫌気性接着剤、
ゴム系接着剤 （２）組成物（ａ）における潜在水硬性物質が高炉水砕
スラグまたは高炉水砕スラグとシリカヒュームである上
記（１）記載の複合材、（３）組成物（ａ）が更に水溶
性高分子を含有する組成物である上記（２）記載の複合
材、（４）水溶性高分子が分子内にカルボキシル基及び
／又はスルホキシル基及び／又はスルホキシル基及び／
又はアミド基を有する水溶性高分子である上記（３）記
載の複合材、（５）水溶性高分子がポリ（メタ）アクリ
ル酸またはその塩である上記（３）記載の複合材、
（６）メッシュがカーボン繊維、ガラス繊維等からなる
無機繊維メッシュ、ステンレス、鉄等からなる金属メッ
シュ、アラミド繊維、ビニロン繊維等からなる有機繊維
メッシュ等からなる群より選ばれた１種以上である上記
（１）、（２）、（３）、（４）または（５）記載の複
合材、（７）複数の同種又は異種の下記材料（Ａ）同士
の面間に１種以上のメッシュを挟み込むと同時に１種以
上の下記接着剤（Ｂ）で接着接合し一体化させることを
特徴とする上記（１）、（２）、（３）、（４）、
（５）又は（６）記載の複合材の製造法（但し、複数存
在する材料（Ａ）のうち少なくとも１つは硬化体（Ｃ）
である。） 材料（Ａ）：潜在水硬性物質、硬化刺激剤、水を含む組
成物（ａ）を混練してなる混練物もしくは混練成形した
成形物を養生硬化させた硬化体（Ｃ）、又は、石材、セ
メント系硬化体、（発泡）コンクリート系硬化体、珪酸
カルシウム板、木質系ボード類、木質セメント板、、木
質、石膏ボード類、スレート板、煉瓦、タイル、金属
板、ガラス、又は、セラミックス 接着剤（Ｂ）：熱硬化性接着剤、熱可塑性接着剤、天然
物接着剤、湿気硬化性接着剤、光硬化性接着剤、電子線
硬化性接着剤、エマルジョン系接着剤、嫌気性接着剤、
ゴム系接着剤 を提供する。

【０００６】

【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明で用いる材料（Ａ）としては、建築用部材に一般
に用いられているものが使用でき特に限定されないが、
潜在水硬性物質、硬化刺激剤、水を含む組成物（以下組
成物（ａ）という）を混練もしくは混練成形した成形物
を養生硬化させた硬化体（以下硬化体（Ｃ）という）、
又は、板状に加工した花崗岩、安山岩、砂岩、粘板岩、
凝灰岩、蛇紋岩等の石材、ポルトランドセメント、混合
セメント、スラグセメント等を使用したセメント系硬化
体、（発泡）コンクリート系硬化体、珪酸カルシウム
板、木質系ボード類、木質セメント板、、石膏ボード
類、スレート板、煉瓦、タイル、金属板、ガラス、セラ
ミックス等を用いうる具体例として挙げることができ、
このうち硬化体（Ｃ）が好ましい。

【０００７】本発明の複合材は、複数の同種又は異種の
材料（Ａ）同士の面間にメッシュを挟み込むと同時に接
着剤（以下接着剤（Ｂ）という）で接着しこれらをプレ
ス又はプレス無しに一体化させ、これを必要により加熱
して硬化させることにより得ることができる。

【０００８】以下、材料（Ａ）のうち好ましい形態であ
る硬化体（Ｃ）を得るのに使用する組成物（ａ）につい
て説明する。組成物（ａ）は、潜在水硬性物質、潜在水
硬性物質の硬化刺激剤及び水を含有する。用いうる潜在
水硬性物質の具体例としては高炉水砕スラグ、シリカヒ
ューム、徐冷スラグ、フライアッシュ、ケイ石（粉）、
もみ殻灰等が挙げられる。これらの潜在水硬性物質は２
種以上併用しても良く、高炉水砕スラグが好ましく、高
炉水砕スラグとシリカヒュームの併用が特に好ましい。
高炉水砕スラグは、ブレーン比表面積２０００cm² ／ｇ
以上のものが好ましく、２５００cm² ／ｇ以上のものが
更に好ましく、特に３０００cm² ／ｇ以上のものが好ま
しい。高炉水砕スラグとシリカヒュームの併用は、押出
成形時の成形性や流込み成形時の流動性等が向上する
他、複合材の機械的強度が向上するなどの効果が顕著な
ことから特に好ましい。シリカヒュームの使用量は、高
炉水砕スラグの大きさ（粒径）や種類、必要に応じて添
加する他の種々の混和材の種類や量によっても異なる
が、通常、高炉水砕スラグ１００重量部に対して通常２
〜５０重量部、好ましくは５〜２５重量部である。

【０００９】硬化刺激剤としては種々のアルカリ性物質
が使用できる。用いうる硬化刺激剤の具体例としては、
水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等
のアルカリ金属水酸化物、炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ム、炭酸リチウム等のアルカリ金属炭酸塩、重炭酸ナト
リウム、重炭酸カリウム、重炭酸リチウム等のアルカリ
金属重炭酸塩、更に水酸化カルシウム、水酸化マグネシ
ウム等のアルカリ土類金属の水酸化物、ピロ燐酸ナトリ
ウム、ピロ燐酸カリウム、燐酸二カリウム、燐酸三カリ
ウム、燐酸三ナトリウム、（メタ）ケイ酸ナトリウム、
（メタ）ケイ酸カリウム等が挙げられる。これらの硬化
刺激剤のうち、（メタ）ケイ酸ナトリウム、アルカリ金
属水酸化物が好ましく、中でも水酸化ナトリウムが好ま
しい。又、これらの硬化刺激剤は単独で用いても良く、
２種以上併用しても良い。

【００１０】硬化刺激剤の使用量は、その塩基性度（ア
ルカリ性の強さ）、潜在水硬性物質の粒径、更に必要に
応じて添加する種々の混和材（後述する任意成分）の種
類や量、及び水の量によっても異なるが、概ね潜在水硬
性物質と種々の混和材の合計量１００重量部に対して
０．１〜５重量部が好ましく、特に好ましくは０．２〜
３重量部である。

【００１１】硬化刺激剤の量が少なすぎると、硬化体が
充分な強度を発現しなかったり、養生硬化に長時間を要
する等、工業的に不利となる。また多すぎると硬化速度
が速くなりすぎ混練工程や成形工程でのハンドリングが
著しく阻害されることがある。

【００１２】また、用いる硬化刺激剤は固形、水溶液の
いずれでも使用できるが固形であると混練物中に均一に
混練できない恐れがあるので、水溶液を用いることが好
ましい。

【００１３】水の使用量は、使用する硬化刺激剤の種類
と量、及び任意成分として用いるシリカヒュームの種類
と量、水溶性高分子の種類と量、及び必要により添加す
る繊維状物質や微粒子骨材等の種類と量によって異な
り、混練物が良好な混練性を示す様に決めなければなら
ないが、押出成形法で成形物を製造する場合は、概ね潜
在水硬性物質１００重量部に対して８〜６０重量部、好
ましくは１０〜４５重量部、より好ましくは１２〜３５
重量部であり、流込成形法で成形物を製造する場合は、
同じく潜在水硬性物質１００重量部に対して通常１０〜
８０重量部、好ましくは１２〜６０重量部、より好まし
くは１４〜５０重量部である。

【００１４】組成物（ａ）は、必要により水溶性高分子
を含有する。水溶性高分子は、混練時間内に混練系に均
一に、且つ迅速に溶解する必要があるので微粒子状、微
粉状又は水溶液になっていることが好ましい。用いうる
水溶性高分子の具体例としてはヒドロキシプロピルメチ
ルセルロース、ヒドロキシメチルセルロース、ヒドロキ
シエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の
セルロース誘導体、ポリアクリルアマイド、ポリ（メ
タ）アクリル酸及びその塩、ポリ（メタ）アクリル酸及
びその塩、アクリルアマイドと（メタ）アクリル酸又は
そのアルカリ金属塩との共重合体；下記（Ｍ１）から選
ばれる１種以上のモノマーと下記（Ｍ２）から選ばれる
１種以上のモノマーとの共重合体で水溶性であるポリア
クリル酸系誘導体； （Ｍ１）アクリルアマイド及び／又は（メタ）アクリル
酸のアルカリ金属塩 （Ｍ２）（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル
酸エチル等の（メタ）アクリル酸エステル、スチレン、
エチレン、プロピレン等の疎水性モノマー 又は、無水マレイン酸系共重合体等のカルボン酸系共重
合体、メラミンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物の
塩、ナフタレンスルホン酸ホルムアルデヒド縮合物及び
その塩等のスルホン酸系誘導体、高分子量のリグニンス
ルホン酸塩等が挙げられるがこれら水溶性高分子に限定
されるものではない。又、これら水溶性高分子は単独使
用だけでなく、２種以上を併用することも出来る。

【００１５】これらの水溶性高分子の内、分子内にカル
ボキシル基及び／又はスルホキシル基及び／又はアミド
基を有するものが好ましく、ポリ（メタ）アクリル酸、
ポリ（メタ）アクリル酸ナトリウム、ポリ（メタ）アク
リル酸カリウム、ポリ（メタ）アクリル酸リチウム等の
ポリ（メタ）アクリル酸及びその塩やカルボキシメチル
セルロースが更に好ましく、ポリ（メタ）アクリル酸又
はその塩が特に好ましい。

【００１６】また、これら水溶性高分子は特に限定され
るものではないが、組成物の混練物の成形に適した分子
量のものを選定する事が好ましく、ポリアクリル酸ナト
リウムを例にとると、押出成形を行う場合の分子量は５
０００以上が好ましく、更に好ましくは５００００以
上、特に好ましくは１０００００以上である。また流込
成形を行う場合の分子量は１０００以上３０００００以
下が好ましく、更に好ましくは１５００以上２００００
０以下、特に好ましくは２０００以上１０００００以下
である。これら水溶性高分子は、潜在水硬性物質が高炉
水砕スラグを含む場合に好ましく用いられる。

【００１７】水溶性高分子の使用量は材料の要求特性、
成形方法等によって異なり、押出成形におけるように高
分子量の水溶性高分子を使用する場合は、潜在水硬性物
質１００重量部に対して、通常０．３〜１０重量部、好
ましくは０．４〜７重量部、最も好ましくは０．５〜５
重量部である。また、流込成形法におけるような低分子
量の水溶性高分子を使用する場合は、潜在水硬性物質１
００重量部に対して通常０．０５〜２０重量部、好まし
くは０．１〜１０重量部、最も好ましくは０．２〜５重
量部使用する。水溶性高分子の使用量が少なすぎると、
添加する水量にもよるが、混練が困難になるか、又は困
難でないとしても後工程での成形加工性が悪くなる傾向
がある。また、水溶性高分子の量が多すぎると養生硬化
しにくくなったり、硬化したとしても硬化体の水に対す
る安定性が悪くなる傾向がある。

【００１８】組成物（ａ）は、更に必要に応じて種々の
混和材を使用することが出来る。混和材としては、例え
ば、フェロクロムスラグ、ウォラストナイト、シリカ、
アルミナ、タルク、硅砂、クレー、カオリン、炭酸カル
シウム、陶磁器粉砕物、チタニア、ジルコニア、砂利等
の無機混和材、リグニンスルホン酸等の分散減水剤、グ
ルコース等の硬化遅延剤、シランカップリング剤のよう
な表面処理剤、顔料等が挙げられる。

【００１９】これらの混和材を用いる場合、その使用量
は、無機混和材の場合には潜在水硬性物質１００重量部
に対して通常１０〜３００重量部、又分散減水剤、表面
処理剤、顔料等の混和材の場合には潜在水硬性物質１０
０重量部に対して通常０．１〜２０重量部が用いられ
る。

【００２０】押出成形法の場合では成形体が硬化するま
での保形性を向上させる等の目的で、繊維状物質や微粒
子骨材を組成物に添加することが出来る。用いうる繊維
状物質の具体例としては、ビニロン、パルプ、ポリプロ
ピレン、ポリエチレン、カーボンファイバー、アラミド
ファイバー、等の長さ１〜２０ｍｍ程度の短繊維状物質
を挙げることが出来る。繊維状物質の使用量は潜在水硬
性物質１００重量部に対して０．１〜１０重量部が好ま
しい。また、微粒子骨材としてはウォラストナイト、珪
砂、フェロクロムスラグ粉、陶磁器粉砕品、レンガ粉砕
品、抗火石を挙げることが出来る。これら微粒子骨材
は、一般的に１０００μｍ以下、好ましくは５００μｍ
以下、より好ましくは３００μｍ以下で２０μｍ以上の
平均粒径を有するものを用いる。微粒子骨材の使用量
は、潜在水硬性物質１００重量部に対して通常１０〜２
００重量部である。

【００２１】本発明で用いるメッシュはその材質が有機
あるいは無機繊維の場合、その長細繊維を束ねて、適当
な太さに集めただけのもの、もしくは集めて拘束処理し
た繊維束を縦横に織りあわせたもの、織りあわせ更に拘
束処理を施したものをいい、また、その材質が金属等の
場合には金属繊維それ自身又は金属繊維を束ねて、それ
を縦横に織り併せたもの、又は織りあわせ更に交点を固
定させたものいう。用いるメッシュは繊維の場合、エポ
キシ樹脂等で拘束処理を施してあることが好ましく、繊
維束もしくは金属束を縦横にあわせる織り方としてはか
らみ織り又は平織り等が挙げられる。またメッシュの網
目の形状は、正方形、長方形、菱形、ハニカム形等特に
限定されるものではなく、また、メッシュの網目の間隔
は、通常２ｍｍ〜５０ｃｍ、好ましくは０．５〜３０ｃ
ｍである。

【００２２】また、メッシュを構成する材料としてはガ
ラス繊維、アラミド繊維、カーボン繊維、ビニロン繊
維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、絹繊維、
麻繊維等の有機あるいは無機合成繊維及び天然繊維、ス
テンレス、スチール、銅、アルミニウム等の金属等が挙
げられ、その中でもカーボン繊維、ビニロン繊維、ステ
ンレス、アラミド繊維、耐アルカリガラス繊維、鉄等が
好ましい。これらメッシュは単独で用いても併用して用
いても良い。メッシュの使用量は材料（Ａ）の合計重量
１００重量部に対して０．００１〜５０重量部、好まし
くは０．００３〜３０重量部、更に好ましくは０．００
５〜２０重量部、特に好ましくは０．０１〜１０重量部
である。

【００２３】次に材料（Ａ）の好ましい形態である硬化
体（Ｃ）の製造方法について説明する。硬化体（Ｃ）
は、上記各成分を含有する組成物（ａ）を混練してなる
混練物または混練成形してなる成形物を養生硬化し得る
ことができる。先ず、押出成形、又はプレス成形で成形
物を製造する場合、潜在水硬性物質、必要により水溶性
高分子、必要により種々の混和材をオムニミキサー（千
代田技研工業製）の様な揺動型ミキサー、アイリッヒミ
キサーやプラネタリーミキサーに入れて粉体混合する。
次いでこの混合物に硬化刺激剤と所定量の水、又は硬化
刺激剤を水に溶解した水溶液を所定量添加し、更に混合
（粗混練）を行う。次いで粗混練物を更に強い剪断力を
与える事の出来る機器、例えばロールニーダー、バンバ
リーミキサー、湿式バンバリーミキサー、ミキシングロ
ール、バッグミル、加圧ニーダー、スクリュー押出し
機、ニーダールーダー型ミキサー、等を用いて充分な混
練を行い混練物を得る。

【００２４】流動性の高い混練物を製造する場合は一般
的なセメントモルタルやセメントコンクリートを調製す
る場合とほとんど同じである。先ず、潜在水硬性物質、
必要により水溶性高分子（水溶性高分子は水溶液である
場合が多い）、必要により種々の混和材を添加し、ミキ
サーにより粉体混合する。次いでこの混合物に硬化刺激
剤と所定量の水、又は硬化刺激剤を水に溶解した水溶液
を所定量添加し、更に混合を行い流動性のある混練物
（混合物）を得る。

【００２５】以上の混練物の内、押出成形用、プレス成
形用として混練されたものは、押出成形機やプレス成形
機等による成形の場合、特に減圧下で成形できる方法、
例えば真空押出成形機、真空プレス成形機等を使用する
と、養生硬化後に、より高い強度を有し、更に強度のバ
ラツキの少ない複合材が得られることから好ましい。

【００２６】このようにして得られた混練物又は成形物
を養生硬化させ硬化体（Ｃ）を得ることができる。尚、
上記流動性の高い混練物は流込成型用の混練物として硬
化体（Ｃ）得る原料の一つとなる。

【００２７】硬化体（Ｃ）を得るための養生硬化は、少
なくとも混練物または成形物の水分が蒸発しない高湿度
雰囲気下で行うことが好ましい。一般的には相対湿度８
０％以上、好ましくは９０％以上、更に好ましくは１０
０％の雰囲気下で養生硬化を行う。また、この様な高湿
度雰囲気下において更に、水分を通さない容器や袋等に
混練物または成形物を入れたり、プラスチック板やプラ
スチックフィルム、金属板に混練物または成形物を挟む
方法等、混練物または成形物中の水分の蒸発が防止出来
る様な方法で養生を行っても良い。また、養生初期の混
練物または成形物を水に浸漬して水中で養生を行うこと
も出来る。養生硬化温度としては一般的には、１０〜１
００℃である。また、水蒸気を用いて１００℃以上の温
度でオートクレーブ処理を行っても良い。

【００２８】又、流込成形用として混練されたものは、
型枠に注型後、１０〜１００℃で１０〜５０時間放置し
凝結させた後、型枠を取り外し上記と同様に養生硬化さ
せることにより、硬化体（Ｃ）を得ることが出来る。こ
の場合の養生硬化は前記押出成形用混練物等に用いる場
合と同様にして行うことが出来る。養生硬化の時間は、
使用する硬化刺激剤の種類と量、及び温度、相対湿度等
の養生硬化条件に依って大きく左右されるが、概ね半日
〜７日間である。

【００２９】このようにして得られた硬化体（Ｃ）や上
記で例示したその他の材料（Ａ）を複数枚用いて、その
面間に天然あるいは人工の接着剤（Ｂ）及びメッシュを
挟み込み得られる一体化物を必要により加熱硬化させる
ことにより本発明の複合材を得ることが出来る。一体化
物を得る方法としては例えば一体化物を二本ロールプレ
スの間を通したり、平板プレス、真空プレスで軽く圧着
する方法等が挙げられる。用いうる接着剤（Ｂ）の具体
例としては、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、フェノール
樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂等の熱硬化性接着剤、
ポリアミド樹脂、ビニル樹脂、アクリル樹脂等の熱可塑
性接着剤、ゼラチン、ゴム等の天然物接着剤、一液型
（変性）シリコーン樹脂、一液型（変性）ウレタン樹
脂、シアノアクリレート樹脂等の湿気硬化性接着剤、ア
クリル系樹脂、ポリシラン系樹脂等の光硬化性接着剤、
ポリシラザン系樹脂、ポリカルボシラン樹脂等の電子線
硬化性接着剤、酢酸ビニル樹脂、アクリル樹脂等からな
るエマルジョン系接着剤、嫌気性接着剤、クロロプレン
樹脂、ニトリル樹脂等のゴム系接着剤等が挙げられ、ウ
レタン系接着剤、エポキシ系接着剤が好ましい。接着剤
（Ｂ）は一体化物中において通常０．０１〜５０重量
％、好ましくは０．０５〜３０重量％を占める量を使用
する。又、本発明の複合材において複数存在する材料
（Ａ）のうち少なくとも一つは硬化体（Ｃ）であり、全
てが硬化体（Ｃ）であるのが好ましい。

【００３０】一体化物を得る際に、例えば材料（Ａ）−
メッシュ−接着剤（Ｂ）−材料（Ａ）−メッシュ−接着
剤（Ｂ）−材料（Ａ）の様に３つ以上の材料（Ａ）で複
数のメッシュ及び接着剤（Ｂ）を挟み込んでも良い。又
上記において、複数存在する材料（Ａ）、メッシュ、接
着剤（Ｂ）はそれぞれ互いに同一であっても異なってい
ても良い。又、材料（Ａ）の面間にあるメッシュ及び／
又は接着剤（Ｂ）は複数種を混在させても良い。このよ
うにして得られた一体化物をそのままあるいは必要によ
り加熱して接着剤を硬化させ本発明の複合材を得ること
ができる。このための加熱温度は、一般的には２０〜２
００℃、加熱時間は概ね半日〜７日である。

【００３１】

【実施例】以下、本発明を実施例を挙げて更に具体的に
説明するが、本発明はこれらに限定されるものではな
い。

【００３２】実施例中の曲げ強度は、得られた複合材を
試験体としてテンシロン（（株）オリエンテック製）を
用い、載荷速度０．５ｍｍ／分の条件で１５ｃｍのスパ
ン長で測定した時の曲げ強度（ｋｇｆ／ｃｍ² ）、とそ
のときの破壊エネルギー（ｋｇｆ／ｃｍ）である。この
場合の破壊エネルギーとは載荷試験において材料が初期
破断後に脱落崩壊するまでの荷重−たわみ曲線から求め
られる面積を各試験体の断面積で除したものを言う。

【００３３】実施例１ 混合機（アイリッヒ社製）にブレーン比表面積４０００
ｃｍ² ／ｇの高炉水砕スラグ９００重量部、シリカヒュ
ーム（日本重化学工業製）１００重量部、ポリアクリル
酸ナトリウム（商品名パナカヤク−Ｂ（日本化薬（株）
製））３０重量部を入れて９０秒間撹拌混合した。続い
て水酸化ナトリウム１０重量部と水１４０重量部とから
成る水溶液を添加し、更に３０秒間撹拌混合した。次い
でこれらの撹拌混合によって得られた組成物（Ｆ１）を
ニーダールーダー型の混練機に入れ５分間混練し粘土状
の混練物を得た。更に、この混練物を真空押出成形機で
２０ｍｍＨｇの減圧下で押出成形を行い、厚さ４ｍｍ、
幅１０ｃｍ、長さ４５ｃｍの板状成形物（Ｆ２）を２体
得た。続いて、この成形物（Ｆ２）を９０℃の飽和蒸気
圧の雰囲気下で２４時間養生硬化させ、硬化体（Ｆ３）
を得た。次いで、この硬化体（Ｆ３）の面間にエポキシ
系接着剤（ＰＭ２５０：セメダイン社製）１００重量部
及び、幅１０ｃｍ、長さ４５ｃｍにカットしたビニロン
繊維メッシュ（３軸トリネオＴＳＳ１８１０：ユニチカ
製）を挟んだ後、隙間１０ｍｍの２本ロールプレスの間
を通過させることにより、一体化物を得た。続いて、こ
の一体化物を室温下で２４時間硬化させ、本発明の複合
材（Ａ−１）を得た。

【００３４】実施例２ 実施例１においてビニロン繊維メッシュの代わりに耐ア
ルカリガラス繊維メッシュ（ＧＰ７４０Ｒ：鐘紡製）を
用いる他は実施例１と同様にして、本発明の複合材（Ａ
−２）を得た。

【００３５】実施例３ 実施例１においてビニロン繊維メッシュの代わりに耐ア
ルカリガラス繊維メッシュ（ＧＥ４２３Ｒ：鐘紡製）を
用いる他は実施例１と同様にして、本発明の複合材（Ａ
−３）を得た。

【００３６】実施例４ 実施例１においてビニロン繊維メッシュの代わりにアラ
ミド繊維メッシュ（ＷＥ６２４Ｒ：鐘紡製）を用いる他
は実施例１と同様にして、本発明の複合材（Ａ−４）を
得た。

【００３７】実施例５ 実施例１においてビニロン繊維メッシュの代わりにアラ
ミド繊維メッシュ（ＫＴ９１８：鐘紡製）を用いる他は
実施例１と同様にして、本発明の複合材（Ａ−５）を得
た。

【００３８】実施例６ 実施例１においてビニロン繊維メッシュの代わりにカー
ボン繊維メッシュ（ＣＥ４８２Ｒ：鐘紡製）を用いる他
は実施例１と同様にして、本発明の複合材（Ａ−６）を
得た。

【００３９】実施例７ 実施例１においてビニロン繊維メッシュの代わりにステ
ンレス平織りメッシュ（０．５７φ：１０メッシュ）を
用いる他は実施例１と同様にして本発明の複合材（Ａ−
７）を得た。

【００４０】実施例８ 実施例１においてビニロン繊維メッシュの代わりに溶接
ステンレスメッシュ（０．８φ：４メッシュ）を用いる
他は実施例１と同様にして、本発明の複合材（Ａ−８）
を得た。

【００４１】実施例９ 実施例１においてビニロン繊維メッシュの代わりに鉄メ
ッシュ（１φ：２．５メッシュ）を用いる他は実施例１
と同様にして、本発明の複合材（Ａ−９）を得た。

【００４２】実施例１０ 組成物（Ｆ１）得る材料としてブレーン比表面積４００
０ｃｍ² ／ｇの高炉水砕スラグ９００重量部、シリカヒ
ューム（日本重化学工業製）１００重量部、フェロクロ
ムスラグ（商品名ＮＪ−７（日本磁力選鉱製））１００
０重量部、ウォラスナイト２００重量部、パルプ２０重
量部、ポリアクリル酸ナトリウム（商品名パナカヤク−
Ｂ（日本化薬（株）製））３０重量部、水酸化ナトリウ
ム２０重量部と水２９０重量部とから成る水溶液を用い
た以外は実施例１と同様の操作をして、本発明の複合材
（Ｂ−１）を得た。

【００４３】実施例１１ 実施例１０においてビニロン繊維メッシュの代わりに耐
アルカリガラス繊維メッシュ（ＧＰ７４０Ｒ：鐘紡製）
を用いる他は実施例１０と同様にして、本発明の複合材
（Ｂ−２）を得た。

【００４４】実施例１２ 実施例１０においてビニロン繊維メッシュの代わりに耐
アルカリガラス繊維メッシュ（ＧＥ４２３Ｒ：鐘紡製）
を用いる他は実施例１０と同様にして、本発明の複合材
（Ｂ−３）を得た。

【００４５】実施例１３ 実施例１０においてビニロン繊維メッシュの代わりにア
ラミド繊維メッシュ（ＷＥ６２４Ｒ：鐘紡製）を用いる
他は実施例１０と同様にして、本発明の複合材（Ｂ−
４）を得た。

【００４６】実施例１４ 実施例１０においてビニロン繊維メッシュの代わりにア
ラミド繊維メッシュ（ＫＴ９１８：鐘紡製）を用いる他
は実施例１０と同様にして、本発明の複合材（Ｂ−５）
を得た。

【００４７】実施例１５ 実施例１０においてビニロン繊維メッシュの代わりにカ
ーボン繊維メッシュ（ＣＥ４８２Ｒ：鐘紡製）を用いる
他は実施例１０と同様にして、本発明の複合材（Ｂ−
６）を得た。

【００４８】実施例１６ 実施例１０においてビニロン繊維メッシュの代わりにス
テンレス平織りメッシュ（０．５７φ：１０メッシュ）
を用いる他は実施例１０と同様にして、本発明の複合材
（Ｂ−７）を得た。

【００４９】実施例１７ 実施例１０においてビニロン繊維メッシュの代わりに溶
接ステンレスメッシュ（０．８φ：４メッシュ）を用い
る他は実施例１０と同様にして、本発明の複合材（Ｂ−
８）を得た。

【００５０】実施例１８ 実施例１０においてビニロン繊維メッシュの代わりに鉄
メッシュ（１φ：２．５メッシュ）を用いる他は実施例
１０と同様にして、本発明の複合材（Ｂ−９）を得た。

【００５１】実施例１９ 撹拌装置の付いた混合機（オムニミキサー）にブレーン
比表面積４０００ｃｍ² ／ｇの高炉水砕スラグ９００重
量部、シリカヒューム１００重量部、７号珪砂１０００
重量部、ウォラスナイト２００重量部、パルプ２０重量
部を仕込１０分間良く混合させた、次いで、ポリアクリ
ル酸ナトリウム４０％水溶液７５重量部、水酸化ナトリ
ウム２０重量部と水３５０重量部とから成る水溶液を添
加し５分間撹拌混合し流動性のある混練物（Ｎ１）を得
た。次いで、予め作成して置いた幅１０ｃｍ、長さ４５
ｃｍ、高さ２０ｃｍの低面が平らな型枠内に予め、高さ
が１０ｃｍになるように上記混練物（Ｎ１）を注型し、
２５℃で１日間放置し凝結させた後、９０℃の飽和蒸気
圧下で１日間養生硬化させ、硬化体（Ｎ２）を２体得
た。硬化体（Ｎ２）の間に約２ｍｍの厚みになるように
ウレタン系接着剤（ＫＵ８８８：コニシボンド社製）１
００重量部及び幅１０ｃｍ、長さ４５ｃｍのビニロン繊
維メッシュ（３軸トリネオＴＳＳ１８１０：ユニチカ
製）を挟み込み、平板プレスにて５ｋｇｆ／ｃｍ² の圧
力をかけ一体化した後、２５℃で１日間硬化させ、本発
明の複合材（Ｃ−１）を得た。

【００５２】実施例２０ 実施例１９においてビニロン繊維メッシュの代わりに耐
アルカリガラス繊維メッシュ（ＧＰ７４０Ｒ：鐘紡製）
を用いる他は実施例１９と同様にして、本発明の複合材
（Ｃ−２）を得た。

【００５３】実施例２１ 実施例１９においてビニロン繊維メッシュの代わりに耐
アルカリガラス繊維メッシュ（ＧＥ４２３Ｒ：鐘紡製）
を用いる他は実施例１９と同様にして、本発明の複合材
（Ｃ−３）を得た。

【００５４】実施例２２ 実施例１９においてビニロン繊維メッシュの代わりにア
ラミド繊維メッシュ（ＷＥ６２４Ｒ：鐘紡製）を用いる
他は実施例１９と同様にして、本発明の複合材（Ｃ−
４）を得た。

【００５５】実施例２３ 実施例１９においてビニロン繊維メッシュの代わりにア
ラミド繊維メッシュ（ＫＴ９１８：鐘紡製）を用いる他
は実施例１９と同様にして、本発明の複合材（Ｃ−５）
を得た。

【００５６】実施例２４ 実施例１９においてビニロン繊維メッシュの代わりにカ
ーボン繊維メッシュ（ＣＥ４８２Ｒ：鐘紡製）を用いる
他は実施例１９と同様にして、本発明の複合材（Ｃ−
６）を得た。

【００５７】実施例２５ 実施例１９においてビニロン繊維メッシュの代わりにス
テンレス平織りメッシュ（０．５７φ：１０メッシュ）
を用いる他は実施例１９と同様にして、本発明の複合材
（Ｃ−７）を得た。

【００５８】実施例２６ 実施例１９においてビニロン繊維メッシュの代わりに溶
接ステンレスメッシュ（０．８φ：４メッシュ）を用い
る他は実施例１９と同様にして、本発明の複合材（Ｃ−
８）を得た。

【００５９】実施例２７ 実施例１９においてビニロン繊維メッシュの代わりに鉄
メッシュ（１φ：２．５メッシュ）を用いる他は実施例
１９と同様にして、本発明の複合材（Ｃ−９）を得た。

【００６０】実施例２８ 実施例１において硬化体（Ｆ３）の面間にメッシュを挟
み込む代わりに硬化体（Ｆ３）と厚み４ｍｍ、幅１０ｃ
ｍ，長さ４５ｃｍの天然石（ブルーパール）の面間にメ
ッシュを挟み込んだ他は実施例１と同様にして、本発明
の複合材（Ｄー１）を得た。

【００６１】実施例２９ 実施例１において硬化体（Ｆ３）の面間にメッシュを挟
み込む代わりに硬化体（Ｆ３）と厚み１０ｍｍ、幅１０
ｃｍ，長さ４５ｃｍのセッコーボード（市販品）の面間
にメッシュを挟み込んだ他は実施例１と同様にして、本
発明の複合材（Ｄ−２）を得た。

【００６２】実施例３０ 実施例１においてエポキシ樹脂接着剤を用いる代わりに
エマルジョン系接着剤（６４０Ｌ：セメダイン社製）を
用いる他は実施例１と同様にして、本発明の複合材（Ｄ
−３）を得た。

【００６３】性能試験 実施例１〜２９で得られた複合材Ａ−１〜９、Ｂ−１〜
９、Ｃ−１〜９、Ｄ−１〜３について曲げ試験を行っ
た。結果を表１に示す

【００６４】

【表１】 表１ 実施例 サンプル 曲げ強度(kgf/cm²) 破壊エネルギー(kgf/cm) 実施例１ Ａ−１ ６３５ ０．５４ 実施例２ Ａ−２ ６２１ ８．４９ 実施例３ Ａ−３ ６３３ ４．４５ 実施例４ Ａ−４ ６４４ ６．３３ 実施例５ Ａ−５ ６２１ ０．６４ 実施例６ Ａ−６ ６４５ １２．５８ 実施例７ Ａ−７ ６１５ １６．９２ 実施例８ Ａ−８ ６５８ １０．４８ 実施例９ Ａ−９ ６２３ ８．４３ 実施例１０ Ｂ−１ ３７２ ０．２２ 実施例１１ Ｂ−２ ３２３ ２．１３ 実施例１２ Ｂ−３ ３１４ １．１２ 実施例１３ Ｂ−４ ３２６ １．３９ 実施例１４ Ｂ−５ ３１４ ０．１４ 実施例１５ Ｂ−６ ３３４ ６．５８ 実施例１６ Ｂ−７ ３５３ ５．７９ 実施例１７ Ｂ−８ ３２０ ３．４８ 実施例１８ Ｂ−９ ２７９ ２．２９ 実施例１９ Ｃ−１ ２１０ ０．２２ 実施例２０ Ｃ−２ ２３０ １．８４ 実施例２１ Ｃ−３ ２２４ ０．７９ 実施例２２ Ｃ−４ ２２０ ０．８９ 実施例２３ Ｃ−５ ２２３ １．２３ 実施例２４ Ｃ−６ ２２０ ３．４６ 実施例２５ Ｃ−７ ２１２ ４．０７ 実施例２６ Ｃ−８ ２２７ １．９９ 実施例２７ Ｃ−９ ２２３ １．７９ 実施例２８ Ｄ−１ ６５５ ０．６４ 実施例２９ Ｄ−２ ５３５ ２．３３ 実施例３０ Ｄ−３ ４９０ ０．３８

【００６５】以上の様に本発明の複合材は曲げ強度、破
壊エネルギーに優れている。また曲げ試験後の試料はク
ラックが生じても材料の脱落は殆どなかった。

【００６６】

【発明の効果】本発明の複合材は曲げ強度、破壊エネル
ギーに優れていることから建築、建設、景観材料等の広
範な分野で用いることが出来る。又、本発明の製造法に
よればこれら複合材を容易に得ることが出来る。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の同種又は異種の下記材料（Ａ）同士
   の面間に１種以上のメッシュを挟み込むと同時に１種以
   上の下記接着剤（Ｂ）で接着接合し一体化させてなる複
   合材。（但し、複数存在する材料（Ａ）のうち少なくと
   も１つは硬化体（Ｃ）である。） 材料（Ａ）：潜在水硬性物質、硬化刺激剤、水を含む組
   成物（ａ）を混練してなる混練物もしくは混練成形した
   成形物を養生硬化させた硬化体（Ｃ）、又は、石材、セ
   メント系硬化体、（発泡）コンクリート系硬化体、珪酸
   カルシウム板、木質系ボード類、木質セメント板、石膏
   ボード類、スレート板、煉瓦、タイル、金属板、ガラ
   ス、又は、セラミックス 接着剤（Ｂ）：熱硬化性接着剤、熱可塑性接着剤、天然
   物接着剤、湿気硬化性接着剤、光硬化性接着剤、電子線
   硬化性接着剤、エマルジョン系接着剤、嫌気性接着剤、
   ゴム系接着剤
2. 【請求項２】組成物（ａ）における潜在水硬性物質が高
   炉水砕スラグまたは高炉水砕スラグとシリカヒュームで
   ある請求項１記載の複合材。
3. 【請求項３】組成物（ａ）が更に水溶性高分子を含有す
   る組成物である請求項２記載の複合材。
4. 【請求項４】水溶性高分子が分子内にカルボキシル基及
   び／又はスルホキシル基及び／又はアミド基を有する水
   溶性高分子である請求項３記載の複合材。
5. 【請求項５】水溶性高分子がポリ（メタ）アクリル酸ま
   たはその塩である請求項３記載の複合材。
6. 【請求項６】メッシュがカーボン繊維、ガラス繊維等か
   らなる無機繊維メッシュ、ステンレス、鉄等からなる金
   属メッシュ、アラミド繊維、ビニロン繊維等からなる有
   機繊維メッシュ等からなる群より選ばれた１種以上であ
   る請求項１、２、３、４又は５記載の複合材。
7. 【請求項７】複数の同種又は異種の下記材料（Ａ）同士
   の面間に１種以上のメッシュを挟み込むと同時に１種以
   上の下記接着剤（Ｂ）で接着接合し一体化させることを
   特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載の複合
   材の製造法。（但し、複数存在する材料（Ａ）のうち少
   なくとも１つは硬化体（Ｃ）である。） 材料（Ａ）：潜在水硬性物質、硬化刺激剤、水を含む組
   成物（ａ）を混練してなる混練物もしくは混練成形した
   成形物を養生硬化させた硬化体（Ｃ）、又は、石材、セ
   メント系硬化体、（発泡）コンクリート系硬化体、珪酸
   カルシウム板、木質系ボード類、木質セメント板、石膏
   ボード類、スレート板、煉瓦、タイル、金属板、ガラ
   ス、又は、セラミックス 接着剤（Ｂ）：熱硬化性接着剤、熱可塑性接着剤、天然
   物接着剤、湿気硬化性接着剤、光硬化性接着剤、電子線
   硬化性接着剤、エマルジョン系接着剤、嫌気性接着剤、
   ゴム系接着剤