WO2000035820A1 - Poudre non cristalline, produit durci composite et materiau de construction composite - Google Patents

Poudre non cristalline, produit durci composite et materiau de construction composite Download PDF

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Tetsuji Ogawa
Kenji Satou
Toshihiro Nomura
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Definitions

  • the present invention relates to an amorphous powder that can be used as a raw material for various industrial materials, a composite cured product using the same, and a composite building material.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-218643 discloses a cement admixture containing waste molten slag.
  • JP-A-7-410350 the workability is poor due to the use of an iron plate and cement, and the productivity is reduced because the cement requires curing. Met. Further, the fired product of the disclosed scum is crystalline because it is heated at 800 to 100 ° C. In the cement using such a fired product, bending strength ⁇ impact resistance Inferiority is also a problem.
  • the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-218643 has a specific surface area of 200 to 15 0 0 is 0 cm 2 / g, even solidifying powder is low such specific surface area binder, compressive strength and flexural strength is low. That is, in order to use industrial waste as a pillar material, a pillar material, etc., it is necessary to increase bending strength.
  • any technology uses cement, so it is not possible to drive nails, etc., and forcing it has the disadvantage of causing cracks.
  • the present invention solves the above-mentioned problems and, without impairing workability and productivity, a composite cured body having improved bending strength and a composite building material using the composite cured body,
  • the purpose is to provide it together with an amorphous powder suitable for use.
  • the gist configuration of the present invention is as shown in the following 1 to 53.
  • An amorphous powder comprising an amorphous body composed of two or more oxides.
  • oxide A l 2 0 3, S i 0 2, C aO, Na 2 0, MgO, P 2 0 5, S0 3, K 2 0, T i 0 2, MnO, F
  • An amorphous powder characterized by being e 2 C or Zn 0.
  • a 1 2 0 3 one S i 0 2 - amorphous Shitsukotai which comprises a C a 0-based amorphous body.
  • HiAkirashitsukotai characterized in that it comprises a A 1 2 0 3 -S i 0 2 -C aO- oxide-based amorphous body.
  • amorphous body in terms of A 1 2 0 3, S i 0 2 and C a 0, respectively, A 1 2 0 3: All of the amorphous powder 5-5 1% by weight relative to the weight, S i 0 2: 8 ⁇ of the total weight of the amorphous powder 5 3 wt% and C a 0: 1 relative to the total weight of the amorphous powder An amorphous powder having a composition of 0 to 63% by weight and a total content of three kinds not exceeding 100% by weight.
  • X-ray fluorescence analysis confirms the presence of at least two elements selected from A1, Si, Ca, Na, Mg, P, S, K, Ti, Mn, Fe and Zn
  • An amorphous powder characterized in that it contains an amorphous body having a halo in the range of 2 ⁇ ′.15 ° to 40 ° in X-ray diffraction analysis.
  • Amorphous powder characterized by firing papermaking sludge, which is industrial waste.
  • Fire paper sludge which is industrial waste, at a temperature of at least 300 ° C and less than 800 ° C.
  • An amorphous powder characterized by comprising:
  • a composite cured product comprising the amorphous powder described in any one of 1 to 15 above and a binder.
  • a composite cured product comprising the amorphous powder described in any one of 1 to 15 above, a binder and a fibrous material. It is desirable that the fibrous material is oriented, that is, the longitudinal direction of each fiber is aligned in a specific direction.
  • the 2 1, the content of F e of the inorganic amorphous in powder, 0.1 to 30 weight relative to the total weight of the inorganic amorphous powder in terms of F e 2 0 3 % Of inorganic amorphous powder.
  • the inorganic amorphous powder is an inorganic amorphous powder used as a coloring material.
  • the inorganic amorphous substance is at least two kinds selected from A, Si, Ca, Na, Mg, P, S, K, Ti, Mn, and Zn.
  • An inorganic amorphous powder comprising the above elements.
  • the inorganic amorphous body consists of two or more oxides, oxide is A 1 0 3, S i 0 2, C aO, Na 2 0, MgO, P 2 0 5, S 0 3 , K 2 0, T i 0 2, M n O, inorganic HiAkirashitsukotai, characterized in that it is selected from Z n 0.
  • a 1 2 0 3 Inorganic amorphous powder 5-8 0% by weight relative to the total weight of the
  • a composite cured product comprising the inorganic amorphous powder described in any one of 21 to 29 above, and a binder.
  • a composite cured product comprising the inorganic amorphous powder described in any one of 21 to 29 above, a binder, and a fibrous material.
  • An inorganic amorphous powder comprising an inorganic amorphous body, wherein the inorganic amorphous body contains a crystal.
  • An inorganic amorphous powder comprising an inorganic amorphous body, wherein the inorganic amorphous body contains a crystal containing Ca.
  • the inorganic amorphous substance is selected from Al, Si, Ca, Na, Mg, P, S, K, Ti, Mn, Fe, and Zn.
  • Inorganic amorphous powder comprising at least two or more elements.
  • the inorganic amorphous body consists of two or more oxides, oxide is A 12 0 3, S i 0 2, C A_ ⁇ , Na 2 0, MgO , P 2 Os, S0 3, K 2 0, T i 0 2, Mn_ ⁇ , inorganic HiAkirashitsukotai characterized by Rukoto selected from F e 2 0 3, ZnO.
  • the inorganic amorphous body has the following composition each component in terms of their respective A 1 2 0 3, S i 0 2, C a 0 An inorganic amorphous body characterized by the above.
  • a composite cured product comprising the inorganic amorphous powder described in any one of 35 to 42 above and a binder.
  • a composite cured product comprising the inorganic amorphous powder described in any of 35 to 42 above, a binder, and a fibrous material.
  • An amorphous powder comprising an inorganic amorphous substance and having a specific surface area of 1.6 to 20 Om 2 Zg.
  • Amorphous powder comprising an amorphous body composed of a system of two or more oxides and having a specific surface area of 1.6 to 20 Om 2 Zg. body.
  • a composite cured product comprising the amorphous powder described in 48 or 49 above and a binder.
  • a composite cured product comprising the amorphous powder described in 48 or 49 above, a binder and a fibrous material.
  • the amorphous powder of the present invention basically includes an amorphous body composed of two or more oxides.
  • the amorphous body composed of two or more types of oxides is defined as an oxide (1) a monoxide (2) ⁇ an oxide (n) system (where n is a natural number, and object (1), oxide (2),... Oxide (n) are different oxides).
  • an amorphous substance that is formed by a solid solution or hydration reaction of two or more oxides.
  • a halo is observed in the range of 2: 15 ° to 40 ° in the chart of analysis by X-ray diffraction.
  • This halo is a gradual undulation in the intensity of X-rays, and is observed as a broad swell on X-rays.
  • the halo has a half width of 20: 2 ° or more.
  • a composite cured product 2 in which the amorphous powder 1 is bonded is obtained as shown in FIG. Since the amorphous powder 1 has higher strength and toughness than the crystalline body, the composite hardened body 2 becomes an effective strength-expressing substance, and as a result, the compressive strength and the bending strength value are improved. A homogeneous cured product without anisotropy can be obtained. In addition, since it is an amorphous material, it has an IJ point at which sufficient strength can be obtained at a low density, and a light composite cured product can be obtained by hardening with a binder or the like.
  • the amorphous powder 1 to be provided to the composite cured body 2 it is preferable to use one having an average particle diameter of 1 to 100 ⁇ m. This is because if the average particle size is outside the above range, a composite cured product having sufficient strength and toughness cannot be obtained.
  • the oxide can be used an oxide of a metal and Z or non, A 12 0 3, S i0 2, CaO, Na 2 ⁇ , MgO, P 2 0 5, S0 3, K 2 0, It is desirable to be selected from T i 0 2 , MnO, F e 2 ⁇ 3 and Z n 0. And So, A 1 2 0 3 one S I_ ⁇ 2 - composite CaO- amorphous body composed of oxide, or their amorphous form - C a 0 system or A 1 2 ⁇ 3 -S i 0 2 The body is optimal. Contact name oxides in the latter amorphous body is A 1 2 0 3, 1 or more S i 0 2 and C a 0 oxides of metals excluding and Z or non-metallic.
  • a 1 2 0 3 one S I_ ⁇ 2 - non Akirashitsutai consisting C a 0 system, A 1 2 0 3, S i 0 2 and C a solid-together all or part of the components of the 0 It is a compound having an amorphous structure formed by dissolution or hydration. That, Al 2 0 3 and S i 0 2, S i 0 2 and CaO, A 1 2 0 3 and CaO and A 1 2 0 3, S i 0 2 and a solid solution or hydration in combination with C a 0, It is considered to include any of the compounds generated by the reaction.
  • a 1 2 0 3, S i 0 2 and C a 0 at least one oxide of pressurized example was the system in addition to, i.e. A 1 2 0 3 -S i 0 2 -CaO- amorphous consisting oxide Shitsutai, said a 12 0 3 one S I_ ⁇ 2 - in addition to the combination of at C a 0-based, a 1 2 0 3 oxide, S i 0 2 with the oxide, C aO-oxide, a 1 2 0 3 and S i 0 2 with the oxide, S i 0 2 and C aO-oxide, a 1 2 0 ;, and C a 0 and an oxide, and a 12 0 3 and S i
  • solid solution in the combination of O 2 , C a O, and an oxide includes any of the compounds formed by hydration.
  • the number of the oxides is 2 or more, that is, Al 2 O 3 —S i 0 2 —C aO—Oxide (1) ⁇
  • a monoxide (n) system (n is a natural number of 2 or more)
  • these oxides for example, oxide (1), oxide (2) ⁇ oxide (n) (n is a natural number of 2 or more, and oxide (n) is different oxide was meaning taste, respectively if the values of n, and a 1 2 0 3, S i 0 2, solid solution of two or more combinations selected from each of the C a 0 is obtained by excluding the) there les, the compound produced by hydration or the like, by a 1 2 0 3, S i 0 2, C solid solution Oh Rui in two or more combinations selected from A_ ⁇ the hydration etc.
  • Such inorganic amorphous compounds were identified as Al, Si, by X-ray fluorescence analysis.
  • the elements that make up the oxide at least one selected from Na, Mg, P, S, K, Ti, Mn, Fe, and Zn
  • a halo can be seen between 15 ° and 40 °. This halo is a gradual undulation in the intensity of X-rays, and is observed as a bulge on the X-ray chart.
  • the halo has a half width of 2 2 '. That is all.
  • a l 2 0 3 oxides combined with S i 0 2 and C a 0 is one or is 2 or more, except for A l 2 0 3, S I_ ⁇ 2, C a 0 available oxides of metals and / or non-metal, chosen for example Na 2 0, MgO, P 2 Os, S0 3, K 2 0, T I_ ⁇ 2, Mn_ ⁇ from F e 2 0 3 and Z n 0 be able to. This selection can be made based on the properties expected of the composite cured product.
  • Na 2 ⁇ or K 2 because can be removed by an alkali, plating treatment If the removal treatment is performed prior to the treatment, the surface to be covered of the composite cured body can be roughened and can be used as an anchor for the attachment.
  • MgO contributes to strength development form a solid solution with the A 1 2 0 3, S i 0 2, C a 0, greatly improve the bending strength Ya impact resistance.
  • S_ ⁇ 3 is suitable for antibacterial building material has a bactericidal action.
  • T i 0 2 together with a whitish coloring agent, since it acts as a photooxidation catalyst, can be forcibly oxidize organic contaminants adhering, with just washing it when not cormorants self-cleaning power was irradiated with light building materials Or, it has a unique effect that it can be used as a reaction catalyst or various filters.
  • MnO is ⁇ coloring material
  • Fe 2 0 3 is colorant bright color
  • ZnO is useful as a colorant whitish.
  • These oxides may be present alone in the amorphous body.
  • the composition of the amorphous body respectively in terms of A 1 2 0 3, S i 0 2 and C a 0, A 1 2 0 3: 5 ⁇ 51 weight relative to the total weight of the amorphous powder %, S i 0 2:. 8 to 53 wt% and C a relative to the total weight of the amorphous Shitsukotai 0: in pairs on the total weight of the amorphous powder in 1 0 to 63 wt%, and they It is preferable to contain it in a range where the total does not exceed 100% by weight.
  • oxides other than S i 0 2 and C a 0, Na 2 0, M gO, P 2 0 5, S0 3, K 2 0, T i 0 2, MnO, F e 2 0 3 and optionally containing one or more Zn_ ⁇ preferred content of each component is as follows. It goes without saying that the total amount of these oxides does not exceed 100% by weight.
  • MnO 0.3 with respect to the total weight of the amorphous powder.
  • crystals may be included in the amorphous structure. Specifically, Hydrogen Aluminum Silicate, Kaolinite, Zeolite, Gehlenete , syn, anorthite, Melitite, Gehlen e -.
  • synthetic, tobermorite, xonotlite, ettringite and, S I_ ⁇ 2, Al 2 ⁇ 3, C aO, Na 2 0 , MgO P 2 0 5, S0 3, K 2 0, T i 0 2, MnO, oxides such as F e 2 0 3 and Z N_ ⁇ may be mixed.
  • these crystals are not considered to be strength-generating substances themselves, for example, they increase the hardness and density to improve compressive strength and suppress crack propagation. It is thought that there is an effect.
  • the content of the crystal is preferably 1 to 50% by weight based on the total weight of the amorphous powder. This is because if the number of crystals is too small, the above effect cannot be obtained, and if the number is too large, the strength is reduced.
  • the A 12 0 3 - S i 0 2 based crystal compound is Hydrogen Aluminium Silicate, Kaolinite, Zeolite, A 1 2 0 3 one C a 0 based crystalline compound of Calcium Aluminate, C aO- S i 0
  • the crystalline compound of the 2 system is Calcium Silicate ⁇ A 12 0 3 — S i ⁇ 2 — Ca
  • the crystalline compound of the aO system is Gehlene, syn, Anorthite, and Al 2 0 3 — S i 0 2 — C a O—MgO-based crystalline compounds are Melitite and Gehleni te-synthetic.
  • halogen may be added to an amorphous body composed of two or more oxides.
  • This halogen acts as a catalyst for the solid solution and hydrate formation reactions, and also acts as a combustion inhibitor. Its content is desirably 1 to 1.2% by weight based on the total weight of the amorphous body. This is because if it is less than 0.1% by weight, the strength is low, and if it exceeds 1.2% by weight, harmful substances are generated by combustion.
  • the halogen chlorine, bromine, and fluorine are preferable.
  • calcium carbonate (Calcite) may be added.
  • Calcium carbonate itself is not a strength-expressing substance, but it is thought that the surrounding of calcium carbonate with an amorphous body contributes to strength improvement by preventing cracks from developing.
  • the content of the calcium carbonate is desirably 48% by weight or less based on the total weight of the amorphous body. The reason is that the bending strength decreases when the content exceeds 48% by weight. Because. Further, it is desirable that the content be 0.1% by weight or more. If the content is less than 0.1% by weight, it does not contribute to the improvement in strength.
  • the amorphous powder of the present invention desirably has a specific surface area of 1.6 to 20 Om 2 Zg.
  • a composite cured product is produced by solidifying amorphous powder through a binder, if the specific surface area of the powder is less than 1.6 m 2 / g, the contact area between the binder and the powder is too small. Compressive strength and flexural strength decrease. Conversely, if it exceeds 20 Om 2 Zg, the powder becomes too fine, and compressive strength and flexural strength also decrease. Therefore, by adjusting the specific surface area of the amorphous powder within the above range, a composite cured product having excellent compressive strength and bending strength can be obtained. If the specific gravity of the amorphous powder is less than 2.2, the hardness and strength are low, while if it exceeds 3.0, the powder becomes brittle and conversely decreases in strength. It is preferable to be within the range.
  • amorphous powders are used in various industries, for example, fillers for decorative boards, raw materials for inorganic boards, filter materials, column packing materials for chromatography, catalyst carriers, raw materials for human bones It can be used as a prosthetic material, a resin filler for sealing electronic parts, a filler for a resist composition, and the like.
  • papermaking sludge is a pulp residue containing inorganic substances, which is low-cost because it uses industrial waste as a raw material, and contributes to solving environmental problems.
  • This papermaking sludge is desirably fired at 300 ° C. or more and less than 800 ° C. That is, when the temperature is 800 ° C. or more, the material tends to be crystalline, and when the temperature is less than 300 ° C., the pulp is only carbonized and powder cannot be obtained.
  • An amorphous structure can also be obtained by baking the papermaking sludge at 300 to 150 ° C.
  • papermaking sludge in addition to pulp, A, Si, Ca, Na, Mg, P, S, K, Ti, Mn, Fe, Zn, etc., oxides, hydroxides or sols that are precursors of these, or Complex and halogen and carbonate calcium It generally contains at least one selected from water and water.
  • high-quality waste paper contains a large amount of calcium-based crystals such as calcium carbonate and calcium carbonate. Therefore, papermaking sludge containing a large amount of waste paper is suitable.
  • the water content in the papermaking sludge is desirably 20 to 80% by weight. This is because if the water content is less than 20% by weight, the material becomes too hard and molding becomes difficult, while if it exceeds 80% by weight, it becomes a slurry and molding becomes difficult.
  • the composite cured product of the present invention is characterized by comprising an amorphous powder, a binder, and, if necessary, a fibrous material.
  • the binder used here is desirably composed of one or both of a thermosetting resin and an inorganic binder.
  • a thermosetting resin at least one kind of resin selected from phenol resin, melamine resin, epoxy resin and urea resin is desirable.
  • the inorganic binder at least one selected from the group consisting of sodium silicate, silica gel and aluminasol is desirable.
  • unfired paper sludge can be used as a binder.
  • the fibrous material mixed in the composite cured product may be either organic or inorganic.
  • the organic fibrous material at least one selected from synthetic fibers such as vinylon, polypropylene, and polyethylene, and an organic fibrous material composed of polysaccharides can be used, but an organic fibrous material composed of polysaccharides can be used. desirable. Why al, because polysaccharides exist OH groups are likely to bind to the A 1 2 0 3, S i 0 2 or various compounds of C A_ ⁇ by hydrogen bonding.
  • the polysaccharide is desirably at least one compound selected from amino sugars, peronic acid, starch, glycogen, inulin, lichenin, cellulose, chitin, chitosan, hemicellulose and pectin.
  • the organic fibrous material composed of these polysaccharides pulp, pulp grounds, and crushed waste paper such as newspapers and magazines are advantageously applicable.
  • the pulp contains about 10 to 30% by weight of lignin in addition to cellulose.
  • the inorganic fibrous material at least one selected from alumina whiskers, SiC powder, silica-alumina-based ceramic fibers, glass fibers, carbon fibers, and metal fibers can be used.
  • the content of the fibrous material is desirably 2 to 75% by weight based on the total weight of the composite cured product.
  • the reason for this is that if it is less than 2% by weight, the strength of the composite cured product may be reduced, and if it exceeds 75% by weight, the fire protection performance, water resistance, dimensional stability, etc. may be reduced.
  • the average length of the fibrous material is desirably 10 to 300 m. If the average length is too short, no entanglement will occur, and if the average length is too long, voids will form, and the strength of the inorganic cured product tends to decrease.
  • the content of the amorphous powder in the composite cured product is preferably 10 to 90% by weight based on the total weight of the composite cured product. This is because if the content of the amorphous powder is out of the above range, the desired strength cannot be obtained.
  • an inorganic powder may be added to the composite cured product.
  • at least one selected from the group consisting of calcium carbonate, calcium hydroxide, shirasu, shirasu balloon, perlite, aluminum hydroxide, silica, alumina, tanolek, calcium carbonate, olizonite and industrial waste powder can be used.
  • the industrial waste powder it is desirable to use at least one type of industrial waste powder selected from calcined powder of papermaking sludge, grinding dust of glass, and grinding dust of silica sand. This is because the use of these industrial waste powders can reduce costs and contribute to solving environmental problems.
  • the above-mentioned composite hardened materials are used in various industries and include new building materials that replace calcium gayate plates, personal boards, plywood, gypsum boards, artificial limbs, artificial bones and artificial roots. Medical materials, printed wiring board core boards, interlayer resin insulation It can be used for electronic materials such as layers.
  • the composite cured body 2 of the present invention is applied to the core material 4. It is characterized by becoming. That is, when the core material 4 is the composite cured body 2 of the present invention, even when a tensile force is applied to the core material, the core material itself has excellent bending strength, and furthermore, a reinforcing layer is formed on the surface of the core material. The structure is such that destruction does not occur easily. Also, no dents or depressions occur even when pressure is locally applied to the surface.
  • the composite building material of the present invention is provided with a decorative layer such as a coating, a decorative panel, a decorative veneer, etc. on the reinforcing layer 5 upon use thereof. This makes it harder for scratches to occur, and the decorative surface is not distorted by the scratches, thereby deteriorating the design.
  • the reinforcing layer 5 has a structure in which the fiber base material 5b is embedded in the resin 5a. It is particularly desirable to use a thermosetting resin for the resin 5a. That is, unlike a thermoplastic resin, a thermosetting resin has excellent fire resistance and does not soften even at high temperatures, so that the function as a reinforcing layer is not lost. Suitable thermosetting resins include phenolic resin, melamine resin, epoxy resin, polyimide resin and urea resin. In order to provide the reinforcing layer with sufficient rigidity, impact resistance, and high fire resistance, the content of the thermosetting resin in the reinforcing layer should be in the range of 10% by weight to 65% by weight. Is desirable.
  • thermosetting resin for example, at least one or more thermosetting resins selected from phenol resins, melamine resins, epoxy resins, urea resins, and urethane resins may be applied to the surface of the core material 4.
  • This fiber base material is a non-continuous fiber formed into a mat shape, or a continuous long fiber cut into a 3 to 7 cm cut into a mat shape (so-called chopped strand mat). It can be applied to a sheet that has been scattered and raised in a sheet form, a sheet in which continuous long fibers are spirally laminated to form a mat, or a sheet in which continuous long fibers are woven.
  • the thickness of the reinforcing layer is desirably 0.2 mm to 3.5 mm. This is because, if it is set in this range, sufficient rigidity and impact resistance can be obtained, and high workability can be maintained.
  • the reinforcing layer may contain a flame retardant such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, and a commonly used inorganic binder such as silica sol, alumina sol and water glass.
  • the method for producing the amorphous powder is as follows.
  • paper sludge as a raw material.
  • This papermaking sludge is discharged when printing information paper, kraft paper, titanium paper, tissue paper, dust paper, toilet paper, sanitary products, towel paper, industrial hybrid paper, and household hybrid paper. It is desirable to use papermaking sludge.
  • raw paper sludge on the market “raw sludge” handled by Maruto Kiln Co., Ltd. can be used.
  • the papermaking sludge After drying the papermaking sludge, it is fired at 300 ° C or more and less than 800 ° C for 30 minutes to 10 hours, and the fired sludge is pulverized with a ball mill, a mixer, or the like.
  • the amorphous powder of the present invention can be obtained.
  • the amorphous powder is mixed with a binder and, if necessary, a fibrous material to prepare a raw material mixture.
  • the sludge contains inorganic substances and pulp. Therefore, the binder and the fibrous material can be mixed at the same time, which is advantageous.
  • the raw material mixture is poured into a desired form, or into a form provided with a filter, and then pressed to remove moisture, or formed into a slurry by mixing the raw material mixture. After this molding, it is dried and cured at a heating temperature of 20 to 160 ° C to obtain a composite cured product. If the heating temperature is too high, deformation or cracks are generated, and if the heating temperature is too low, a long time is required for drying, which undesirably lowers productivity.
  • the papermaking sludge is conveyed by a conveyor and pressed by rolls to form a sheet-like molded product, and the sheet-shaped molded product is heated at a temperature of 80 to 160 ° C. Pressing while heating, forming into a plate-shaped core material.
  • An appropriate pressure at that time is 1 to 20 kgf / cm 2 .
  • the term “clamping” means to maintain the pressure applied.
  • the fibrous material is oriented in a direction crossing the pressing direction by the pressure applied at the time of pressing, so that the bending strength of the core material can be improved.
  • pressurization removes water and suppresses the progress of crystallization, and is therefore advantageous for forming an amorphous body.
  • the inorganic powder can be dispersed in the composite cured product by adding and mixing the inorganic powder to the papermaking sludge and then heating and curing.
  • a metal alkoxide / metal hydroxide can be used as a raw material.
  • a mixture of alkoxides and hydroxides of Al, Si, and Ca and a pulverized material obtained by pulverizing waste paper are mixed, and the mixture is hydrolyzed and polymerized in the presence of an acid or alcohol to form a sol.
  • the sol may be gelled by drying and curing.
  • JP-A-49-86438 discloses that Pal A hot-pressed mixture of pulp (cellulose component) and lime scum is disclosed, but pulp pulp means cellulos and uses inorganic components in papermaking sludge as in the present invention. It is not a dispersion of fibers in inorganic amorphous. For this reason, fracture at the grain boundaries of limescale or crack propagation cannot be prevented, and problems remain in bending strength and compressive strength.
  • limescale is a crystalline substance (calcium oxide) obtained by burning paper pulp liquor, and is clearly distinguished from the amorphous substance of the present invention.
  • Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 7-4757, 7-69701, 6-9203546 and 5-2707082 each disclose cement and Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-15923 discloses a technique of mixing pulp sludge with crystalline gypsum.
  • Japanese Patent Application Publication No. JP-A-53-81838 discloses a technology focusing only on the fibers in pulp waste, and Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 53-81838 discloses fibers (20% fiber, 0.01% sediment). ) And wood chips are mixed, but the force described in each is different from the one in which a fibrous substance is dispersed in an inorganic amorphous material as in the present invention.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-30888 describes a technique for forming baked ash of pulp waste and a lightweight inorganic material, but does not describe calcination conditions and the like. Amorphous ash cannot be obtained.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. H8-246400 discloses a technique in which waste paper pulp itself is used instead of papermaking sludge.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 48-44349 discloses a technique in which pulp waste containing organic and inorganic substances is mixed with polymer emulsion and the like. Inorganic substances include silicon oxide, aluminum oxide, and the like.
  • iron oxides each of which substantially refers to one type of metal oxide, which is different from two or more types of metal oxides constituting a complex amorphous system as in the present invention.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-95952 discloses a ceramic (polycrystalline) base material, which is different from an amorphous base material as in the present invention.
  • Composite building materials are manufactured as follows. First, the papermaking sludge is conveyed by a conveyor and pressed by a roll to form a sheet-like molded body. On the other hand, the fiber base material is impregnated with resin, heated at 25 to 70 ° C., and dried to obtain a reinforcing sheet. Next, the sheet-shaped molded body and the reinforcing sheet are laminated and pressed together while heating to form a composite building material comprising a core material (composite cured body) and a reinforcing layer. Appropriate heating temperature here is 80 to 200 ° C. and pressure is about 1 to 20 kgf Z cm 2 .
  • the fibrous material can be oriented to increase the bending strength, and since water can be removed by applying pressure, it is possible to prevent water from being taken in and excessive crystallization.
  • a resin composition is impregnated in a mat of inorganic fibers, dried, heated and pressed, and the thermosetting resin is cured to form a reinforcing layer.
  • This reinforcing layer is used as an adhesive. May be applied to a core material that has been cured in advance.
  • thermosetting resin such as phenol resin is coated on the fiber surface of glass fiber, rock wool or ceramic fiber with another composition, and a fiber base made of these fibers is formed into a sheet-like molded body. It is also possible to adopt a method of laminating on top and hot pressing. This method of coating a thermosetting resin on the fiber surface in a separate step is advantageous because the adhesion to the impregnated resin is improved, the fibers are easily bonded to each other, and the resin impregnation rate can be improved. It is.
  • a method of such coating a method of impregnating the fiber base material with an uncured thermosetting resin and drying, or a method of flowing a raw material melt of glass fiber, rock wool or ceramic fiber from a nozzle, There is a method in which fibers are drawn by a blowing method or a centrifugal method, and a solution of a thermosetting resin such as phenol resin is sprayed simultaneously with the fiberization.
  • the decorative board is a three-layer decorative board including a phenolic resin-impregnated core layer, a melamine resin-impregnated pattern layer, and a melamine resin-impregnated overlay layer, a melamine resin-impregnated packer, a phenolic resin-impregnated core layer, and a melamine resin-impregnated core layer.
  • a four-layer decorative board consisting of a resin-impregnated pattern layer and a melamine resin-impregnated overlay layer can be used.
  • the surface strength is significantly increased, so that it can be applied to flooring and the like.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the composite cured product of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view of the composite cured product of the present invention.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the composite building material of the present invention.
  • FIG. 4 is a chart of X-ray diffraction of the amorphous powders of Examples 1-1, 2-1, 3-1 and 41-11.
  • Unfired paper sludge ("raw sludge” handled by Maruto Kiln Co., Ltd .: solids 34% by weight, moisture 66% by weight) is obtained by drying 15 12 g at 80 ° C with stirring. The dried product was calcined at 780 ° C. for 5 hours, immediately exposed to room temperature and rapidly cooled. The calcined product was further ball-milled for 5 hours to obtain 248 g of amorphous powder.
  • the fibers were oriented in a direction perpendicular to the pressing direction.
  • Example 11 The fired product obtained in 11 was ball-milled for 10 hours to obtain 248 g of amorphous powder. This amorphous powder was applied to a fluorescent X-ray analyzer (Rigaku RIX2100). When analyzed using oxides, the following composition was calculated in terms of oxides.
  • HiAkirashitsukotai 248 by kneading the papermaking sludge 1 5 1 2 parts by weight parts by weight and green, while conveying the kneaded product in the conveyor, the pressure of 3 kg f / cm 2
  • a 1-mm thick sheet-like molded product was obtained.
  • the sheet-shaped molded body was heated at 100 ° C. to obtain a plate-shaped composite cured body.
  • Example 11 The fired product obtained in Example 1 was ball-milled for 3 hours to obtain 248 g of an amorphous powder. This amorphous powder was analyzed using an X-ray fluorescence spectrometer (RIX2100, manufactured by Rigaku). The result was the following composition in terms of oxide.
  • HiAkirashitsukotai 248 by kneading the papermaking sludge 1 5 1 2 parts by weight parts by weight and green, while conveying the kneaded product in the conveyor, the pressure of 3 kg f / cm 2
  • a 1-mm thick sheet-like molded product was obtained.
  • the sheet-shaped molded body was heated at 100 ° C. to obtain a plate-shaped composite cured body.
  • the amorphous powder obtained by ball milling in Example 11 was further ball milled for 30 hours to obtain 248 g of amorphous powder.
  • this amorphous powder was analyzed using a fluorescent X-ray analyzer (RIX2100, manufactured by Rigaku), it was converted to oxide and had the following composition.
  • Example 1-1 The amorphous powder obtained by ball milling in Example 1-1 was further ball milled for 48 hours to obtain 248 g of amorphous powder.
  • this amorphous powder was analyzed using a fluorescent X-ray analyzer (RIX2100, manufactured by Rigaku), the composition was as follows in terms of oxide.
  • Example 11 The fired product obtained in 11 was ball-milled for 10 minutes to obtain 248 g of amorphous powder.
  • This amorphous powder was analyzed using an X-ray fluorescence spectrometer (RIX2100, manufactured by Rigaku). The result was the following composition in terms of oxide.
  • Pressing was performed at a temperature of 10 ° C. and a pressure of 7 kg fZcm 2 for 20 minutes to obtain a composite cured product.
  • Example 1-1 it is the same as Example 1-1, except that papermaking sludge (solid content 34% by weight, water content 66% by weight) is dried at 80 ° C while stirring 1512 kg.
  • the obtained dried product was calcined at 780 ° C. for 5 hours, immediately exposed to room temperature, rapidly cooled, and then pulverized with a ball mill to obtain an inorganic amorphous powder.
  • 2488 kg of this inorganic amorphous powder, 3500 parts by weight of unsintered sludge and 3200 parts by weight of water were kneaded, and the obtained kneaded product was dehydrated by a dehydration press method.
  • Example 2 Basically the same as in Example 2, but kneading 248 parts by weight of amorphous powder, 350 parts by weight of unsintered paper sludge and 3200 parts by weight of water
  • the obtained kneaded material was formed into a sheet-like molded body having a thickness of 10 mm while applying a pressure of 75 kgf Zcm 2 (7.35 MPa) by a dehydration press method.
  • the sheet-like molded body was heated at 100 ° C. and dried to obtain a plate-shaped composite cured body.
  • Example 13 Basically, it is the same as in Example 13 except that amorphous powder 2448 parts by weight, unfired papermaking sludge 3500 parts by weight and water 3200 parts by weight are kneaded, A plate-shaped composite cured product was obtained in the same manner as in Example 9.
  • Example 9 it is the same as Example 1-4, but kneading 248 parts by weight of amorphous powder, 3500 parts by weight of unfired papermaking sludge and 3200 parts by weight of water, A plate-shaped composite cured product was obtained in the same manner as in Example 9.
  • Example 9 A plate-shaped composite cured product was obtained in the same manner.
  • Example 9 it is the same as in Example 1-16, but kneading 248 parts by weight of amorphous powder, 3500 parts by weight of unfired papermaking sludge and 3200 parts by weight of water, A plate-shaped composite cured product was obtained in the same manner as in Example 9.
  • Example 17 Basically, it is the same as Example 17 except that kneading 248 parts by weight of amorphous powder, 62 parts by weight of phenol resin and 900 parts by weight of water A plate-shaped composite cured product was obtained in the same manner.
  • Example 9 Basically, it is the same as in Examples 18 to 18, except that the composite cured product of Example 9 was used.
  • a slurry was prepared by mixing 60 parts by weight of baked scum fired at 100 ° C., 36 parts by weight of water, 100 parts by weight of cement, and 0.3 parts by weight of vinylon fiber for 3 minutes with a forced stirring mixer. The slurry was poured into a mold, pressurized at 150 to 180 kgf / cm 2 , and then demolded. When X-ray diffraction measurement was performed on the powder collected from the plate, Gehlenite, syn, Melitite-synthetic, Gehlenite-synthetic,
  • Unburned papermaking sludge having the following composition ("raw sludge” handled by Maruto Kiln Co., Ltd.) Solid content 34% by weight Moisture 66% by weight) 1512 parts by weight were prepared. This was dried at 80 ° C with stirring, and the obtained dried product was calcined at 780 ° C for 5 hours, immediately exposed to room temperature, and rapidly cooled at 10 ° CZ. The calcined product was further subjected to ball milling for 5 hours to obtain 248 parts by weight of an inorganic amorphous powder.
  • a peak indicating a crystal structure is observed at a baseline such as noise, which clearly indicates that the structure is amorphous. From the peak, Gehlenite, syn, Melilite-synthetic, Gehenite, synthetic, Anorthite, ordered were identified.
  • Example 2-2 Same as Example 2-1 except that ball mill pulverization was performed to obtain 248 parts by weight of inorganic amorphous powder. A powder was obtained. This powder has the following composition.
  • Example 2-1 Same as Example 2-1 except that ball mill pulverization was performed to obtain 248 parts by weight of inorganic amorphous powder, which was then ball milled for 3 hours to obtain 248 parts by weight of inorganic amorphous powder. I got a body.
  • This powder has the following composition.
  • Example 2-1 According to (1) and (2) in Example 2-1, a sheet-shaped molded body was obtained.
  • Example 2-4 In the same manner as in Example 2-4, a copper foil having a thickness of 12 was stuck instead of a decorative veneer via a vinyl acetate adhesive.
  • Example 2-1 It is basically the same as Example 2-1 except that the unsintered papermaking sludge of Example 2-1 230 parts by weight, the calcined product of the papermaking sludge 248 parts by weight, and water 450 0 weight
  • the resulting slurry is pressurized at a pressure of 30 kg / cm 2 (2.9 MPa) by the S Convertible Water Press Method to obtain a 1 Omm thick sheet. It was a shaped body.
  • Example 2-3 200 parts by weight of the fired papermaking sludge of Example 2-1, 62 parts by weight of phenol resin, and 130 parts by weight of water are kneaded. A kneaded product was obtained. The resulting kneaded material was pressed at a pressure of 3 kg / cm 2 (0.29 MPa) while being conveyed by a conveyor to form a 10 mm thick sheet-like molded body. The sheet-like molded body was further pressed at a temperature of 110 ° C. and a pressure of 7 kg / cm 2 (0.68 MPa) for 20 minutes to obtain a composite cured body.
  • Example 2_1 ⁇ A force similar to that of Example 2_1 ⁇ , a ball mill was crushed to obtain 248 parts by weight of inorganic amorphous powder, and a ball mill was crushed for 10 minutes to obtain 248 parts by weight of inorganic amorphous. A high quality powder was obtained.
  • This powder has the following composition.
  • Example 2-9 Example 2-1 A ball mill was crushed by force using the same method as in Example 1 to obtain 248 parts by weight of an inorganic amorphous powder, which was ball-milled for 20 hours to obtain 248 parts by weight of an inorganic amorphous powder. A high quality powder was obtained. This powder has the following composition.
  • a slurry was prepared by mixing 60 parts by weight of baked scum fired at 100 ° C., 36 parts by weight of water, 100 parts by weight of cement, and 0.3 parts by weight of vinylon fiber for 3 minutes with a forced stirring mixer. , pouring the slurry into a mold, and pressurized with 1 5 0 ⁇ 1 8 0 k gZcm 2 , was removed from the mold.
  • Lime-based sewage sludge melting slag “Osaka City Sewage Works Co., Ltd. product whose main chemical components are as follows (fired at 150 ° C.)” is pulverized with a ball mill, and the fineness is 3500 cm 2 / g was obtained.
  • Comparative Examples 2-1 and 2-2 were subjected to X-ray diffraction measurement. In Comparative Example 2-1 it was fired at 1 000, and in Comparative Example 2-2 it was fired at 1500 ° C. In the X-ray diffraction measurement, Gehlenite, syn, Melte- Only synthetics Gehenite, synthetic ⁇ Anorthite, ordered peaks were observed.
  • the composite cured product and the composite building material obtained in the above Examples and Comparative Examples were tested for bending strength, compressive strength, workability, and nailability.
  • Table 2 shows the results.
  • the test method was measured according to the flexural strength specified by JISA 6901, and the compressive strength was measured according to the method specified by JISA 5416.
  • the workability was determined by cutting with a circular saw for woodworking.
  • nailing performance nails with a diameter of 4 mm and a length of 50 mm were hit and checked for cracks. The coloring property was unacceptable when a spotted pattern was clearly observed by visual observation.
  • Unfired papermaking sludge having the following composition (“raw sludge” handled by Maruto Kiln Co., Ltd.): solid content: 34% by weight; moisture: 66% by weight. This was dried at 80 ° C. with stirring, and the obtained dried product was calcined at 780 ° C. for 5 hours and immediately cooled to room temperature. Further, the fired product was pulverized by a ball mill to obtain 248 parts by weight of an inorganic amorphous powder.
  • a peak indicating a crystal structure is observed at a baseline such as noise, which indicates that the crystal has an amorphous structure. From the peaks, Gehlenite, syn, Melilite-synthetic, Gehenite, synthetic ⁇ Anorthite, ordered were observed. (Fired paper sludge)
  • Example 31 48 parts by weight of the fired papermaking sludge obtained in Example 31 and 28 parts by weight of phenol resin were kneaded, and the resulting kneaded material was conveyed on a conveyor at 3 kg / kg.
  • the sheet was formed into a sheet having a thickness of 1 Omm while applying a pressure of cm 2 . Further, pressing was performed at 110 ° C. under a pressure of 7 kg / cm 2 for 20 minutes to obtain a composite cured product.
  • Impregnated sheet glass fiber with a phenol resin solution containing a hardener After the soaking amount was 45% in terms of solid content), it was dried at a temperature of 80 ° C for 20 minutes to obtain a reinforcing sheet. Further, a phenol resin was applied to the front and back surfaces of the plate-like body and dried at a temperature of 80 ° C. for 20 minutes.
  • Example 3-1 According to (1) and (2) in Example 3-1, a sheet-shaped molded body was obtained.
  • Example 3-1 It is basically the same as Example 3-1 except that 180 parts by weight of the unsintered papermaking sludge of Example 3-1, a baked product of the papermaking sludge 248 parts by weight, and water 550 0 by kneading a part by weight, the resulting slurry was dewatered press method, 50 kgZcm 2
  • Example 3-2 Basically the same as Example 3-2, but kneading 248 parts by weight of the fired papermaking sludge of Example 3-2, 62 parts by weight of phenol resin, and 100 parts by weight of water to adjust the slurry at the resulting slurry dewatering press method, under a pressure of ZS kg / cm (2. 4 5MP a), and a sheet-like molding with a thickness of 1 0 mm c this
  • the sheet-shaped molded body was further pressed at a temperature of 150 ° C. and a pressure of 7 kg / cm 2 (0.69 MPa) for 20 minutes to obtain a composite cured body.
  • slurry 60 parts by weight of baked scum fired at 1000 ° C., 36 parts by weight of water, 100 parts by weight of cement, and 0.3 parts by weight of vinylon fiber are mixed for 3 minutes by a forced stirring mixer to form a slurry.
  • the slurry was prepared, poured into a mold, pressurized at 150 to 180 kg / cm 2 , and then demolded.
  • Lime-based sewage sludge melting slag “Osaka City Sewerage Corporation's main chemical components with the following major components (fired at 1500 ° C)” are ground with a ball mill so that the fineness becomes 3500 cm 2 Zg in Blaine value. To obtain a crushed product.
  • Comparative Examples 3-1 and 3-2 were subjected to X-ray diffraction measurement. In Comparative Example 3-1 it was fired at 10000 ° C, and in Comparative Example 3-2 it was fired at 1500 ° C. In the measurement of X-ray diffraction, Gehlenite, syn , MeliUte-synthetic, Gehenite, synthetic. Anorthite, only ordered peaks were observed.
  • the flexural strength was measured according to JISA 6901, and the compressive strength was measured according to the method specified in JIS A5416.
  • the workability was determined by cutting using a circular saw for woodworking.
  • diameter 4m m, peening the nail length 5 Omm, were examined for nail embedment depth and crack c Table 3
  • Unfired papermaking sludge ("raw sludge” handled by Maruto Kiln Co., Ltd .: solid content 34% by weight, water content 66% by weight) was dried at 80 ° C while stirring 15 12 g. After the dried body was calcined at 780 ° C for 5 hours, it was immediately exposed to room temperature and rapidly cooled. Further, the calcined product was ball-milled for 5 hours to obtain 248 g of amorphous powder.
  • FIG. 4 shows the X-ray diffraction chart.
  • Rigaku MiniFlex was used, and Cu was used as a target.
  • a gradual undulation (halo) is observed around 2: 22 °, and a peak indicating the crystal structure is also observed, indicating that the crystal structure is mixed in the amorphous structure.
  • Gehlenite, syn, Melitite-synthetic Scholenite-synthetic, Anorthite, ordered were identified from the peak. The crystal abundance was about 20% by weight based on the powder.
  • the fibers were oriented in a direction perpendicular to the pressing direction.
  • Example 4 The fired product obtained in 11 was ball milled for 10 hours to obtain 248 g of amorphous powder.
  • the amorphous powder was analyzed using an X-ray fluorescence analyzer (RIX2100 manufactured by Rigaku).
  • HiAkirashitsukotai 248 by kneading the papermaking sludge 1 5 1 2 parts by weight parts by weight and green, while conveying the kneaded product in the conveyor, the pressure of 35 kg fZ cm 2 was added Meanwhile, a sheet-like molded body having a thickness of 1 Omm was obtained. This sheet-like molded body was heated at 100 ° C. to obtain a plate-shaped composite cured body.
  • Example 4 The fired product obtained in 11 was ball-milled for 3 hours to obtain 248 g of amorphous powder.
  • This amorphous powder was analyzed using an X-ray fluorescence spectrometer (RIX2100, manufactured by Rigaku). The result was the following composition in terms of oxide.
  • MO 6. 0 wt%, C 1: 0. 2 wt% p 2 0 5: 2. 7 wt%, ZnO: 0.
  • Example 4 The amorphous powder obtained by ball milling in 11 was further ball milled for 30 hours to obtain 248 g of amorphous powder.
  • this amorphous powder was analyzed using a fluorescent X-ray analyzer (RIX2100, manufactured by Rigaku), the composition was as follows in terms of oxide.
  • HiAkirashitsukotai 248 by kneading the papermaking sludge 1 5 1 2 parts by weight parts by weight and green, while conveying the kneaded product in the conveyor, a pressure of 3 kg FZC m 2
  • a sheet-shaped molded product having a thickness of 10 mm was obtained.
  • the sheet-shaped molded body was heated at 100 ° C. to obtain a plate-shaped composite cured body.
  • the amorphous powder obtained by ball milling in Example 4-11 was further ball milled for 48 hours to obtain 248 g of amorphous powder.
  • this amorphous powder was analyzed using a fluorescent X-ray analyzer (RIX2100, manufactured by Rigaku), the composition was as follows in terms of oxide.
  • Example 4 The fired product obtained in 11 was ball-milled for 10 minutes to obtain 248 g of amorphous powder. This amorphous powder was analyzed using an X-ray fluorescence spectrometer (RIX2100, manufactured by Rigaku). The result was the following composition in terms of oxide.
  • the sheet-like glass fiber was impregnated with a finol resin solution containing a curing agent (impregnation amount: 45% in terms of solid content), and then dried at a temperature of 80 ° C for 20 minutes to obtain a reinforcing sheet.
  • a sheet-like molded body was produced in the same manner as in Example 4-1. Then, the reinforcement sheet is placed on the front surface and the back surface of the sheet materials, at a temperature of 1 1 0 ° C, and pressed at pressure 7 kg fZcm 2 20 minutes, the reinforcement 1 mm thick in both sides A composite building material consisting of layers and a core of thickness i Omm was produced. Furthermore, a decorative veneer of 0.2 mm cedar board was attached to the surface of the composite building material via a vinyl acetate adhesive.
  • a slurry was prepared by mixing 60 parts by weight of fired scum, 36 parts by weight of water, 100 parts by weight of cement, and 0.3 parts by weight of vinylon fiber for 3 minutes with a forced stirring mixer, which was fired at 1,000 ° C. It was poured into a mold, pressurized at 150 to 180 kgf / cm 2 , and then demolded. X-ray diffraction measurement was performed on the powder collected from the plate, and Gehlenite, syn, Melitite-synthetic, Gehlenite-synthetic,
  • the flexural strength, compressive strength, workability, and nailability of the composite cured material or composite building material obtained in the above Examples and Comparative Examples were tested.
  • the results are shown in Table 4.
  • the test method was measured according to the flexural strength specified in JISA 6901, and the compressive strength measured in accordance with the method specified in JISA 5416.
  • the workability was determined by cutting with a circular saw for woodworking.
  • nailing was performed with a nail of 4 mm in diameter and 50 mm in length, and the penetration depth of the nail and the presence or absence of cracks were examined.
  • the composite cured product manufactured using the amorphous powder of the present invention is an inexpensive material having excellent workability and productivity, and having high bending strength, and is therefore inexpensive in various fields. It is possible to provide the most suitable material for building materials at a low cost because it can be applied advantageously, and in particular, it can drive nails.

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Description

明 細 書 非晶質粉体、 複合硬化体および複合建築材料 技術分野
この発明は、 各種産業用材料の原料として使用できる非晶質粉体と、 これを用 いた複合硬化体並びに複合建築材料に関するものである。
背景技術
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、 パ一ライト板、 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。
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 効に利用すること力 特開平 7— 4 1 3 5 0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 1 0— 2 1 8 6 4 3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。
ところ力 \ 特開平 7— 4 1 3 5 0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い上、 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。 また、 開示されたスカムの焼成物は、 8 0 0〜1 0 0 0 °C で加熱しているために結晶質であり、 かような焼成物を用いたセメントでは、 曲 げ強度ゃ耐衝撃性に劣ることも問題となる。
一方、 特開平 1 0— 2 1 8 6 4 3号公報の技術は、 比表面積が 2 0 0 0〜 1 5 0 0 0 cm2 /gであり、 このような比表面積が低い粉末を結合剤で固めても、 圧縮強度や曲げ強度が低いという問題があった。 すなわち、 産業廃棄物を柱材ゃ 扳材等に利用するためには、 曲げ強度を高くする必要がある。
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。
発明の開示
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複合硬化体とこの複合硬化体を用いた複合建築 材料とを、 それらの原料に適した非晶質粉体とともに、 提供することを目的とす る。
すなわち、 この発明の要旨構成は、 次の 1〜5 3に示すとおりである。
1. 2種以上の酸化物の系からなる非晶質体を含むことを特徴とする非晶質粉 体。
2. 上記 1において、 酸化物が、 A l 2 03 、 S i 02 、 C aO、 Na2 0、 MgO、 P 2 05 、 S03 、 K2 0、 T i 02 、 MnO、 F e 2 C または Zn 0であることを特徴とする非晶質粉体。
3. A l、 S i、 C a、 Na、 Mg、 P、 S、 K、 T i、 Mn、 F eおよび Z nから選ばれる少なくとも 2種の元素を含む非晶質体からなることを特徴とする 非晶質粉体。
4. 上記し 2または 3において、 粉体の比表面積が 1. 6〜2 0 Om2 /g であることを特徴とする非晶質粉体。
5. A 12 03 一 S i 02 — C a 0系の非晶質体を含むことを特徴とする非晶 質粉体。
6. A 12 03 -S i 02 —C aO—酸化物系の非晶質体を含むことを特徴と する非晶質粉体。
7. 上記 6において、 酸化物が Na2 0、 MgO、 P2 〇5 、 S03 、 K2 0、 T i 02 、 Mn〇、 F e 2 03 および Z n 0から選ばれる少なくとも 1種である ことを特徴とする非晶質粉体。
8. 上記 1ないし 7のいずれかにおいて、 非晶質体は、 それぞれ A 12 03 、 S i 02 および C a 0に換算して、 A 1 2 03 ：非晶質粉体の全重量に対して 5 〜5 1重量％、 S i 02 ：非晶質粉体の全重量に対して 8〜 5 3重量％および C a 0：非晶質粉体の全重量に対して 1 0〜 6 3重量％でかつ 3種の合計が 1 0 0 重量％をこえない範囲で含有する組成であることを特徴とする非晶質粉体。
9. 上記 1ないし 8のいずれかにおいて、 さらにハロゲンを含有することを特 徵とする非晶質粉体。
1 0. 上記 1ないし 9のいずれかにおいて、 さらに結晶体を有することを特徴 とする非晶質粉体。
1 1. 蛍光 X線分析により A 1、 S i、 C a、 N a、 Mg、 P、 S、 K、 T i、 Mn、 F eおよび Z nから選ばれる少なくとも 2種の元素の存在が確認され、 X 線回折分析において、 2 θ '. 1 5 ° 〜4 0 ° の範囲でハローが見られる非晶質体 を含むことを特徵とする非晶質粉体。
1 2. 蛍光 X線分析により Aし S iおよび C aの存在が確認され、 X線回折 分析において、 θ '. 1 5 ° 〜4 0 ° の範囲でハローが見られる非晶質体を含む ことを特徴とする非晶質粉体。
1 3. 蛍光 X線分析により A 1、 S iおよび C aの存在が確認され、 また、 こ れらに加えて前記蛍光 X線分析により Na、 Mg、 P、 S、 K、 T i、 Mn、 F eおよび Z nから選ばれる少なくとも 1種の元素の存在が確認され、 さらに X線 回折分析において、 2 θ '. 1 5 ° 〜4 0 ° の範囲でハローが見られる非晶質体を 含むことを特徴とする非晶質粉体。
1 4. 産業廃棄物である製紙スラッジを焼成させて成ることを特徴とする非晶 質粉体。
1 5. 産業廃棄物である製紙スラッジを 3 0 0 °C以上 8 0 0 °C未満で焼成させ て成ることを特徴とする非晶質粉体。
1 6. 上記 1ないし 1 5のいずれかに記載の非晶質粉体と、 結合剤とからなる ことを特徴とする複合硬化体。
1 7. 上記 1ないし 1 5のいずれかに記載の非晶質粉体と、 結合剤および繊維 状物とからなることを特徴とする複合硬化体。 なお、 繊維状物は配向しているこ と、 つまり各繊維の長手方向が特定方向に揃っていることが望ましい。
1 8. 上記 1 7において、 繊維状物が多糖類からなる有機質繊維状物であるこ とを特徴とする複合硬化体。
1 9. 上記 1ないし 1 8のいずれかにおいて、 さらに無機粉末を含むことを特 徴とする複合硬化体。
20. 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 6ないし 1 9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。
2 1. 無機非晶質体からなり、 該無機非晶質体中には F eを含有してなるとと もに、 比表面積は 1. 6〜2 0 Om2 Zgであることを特徴とする無機非晶質粉 体。
2 2. 上記 2 1において、 無機非晶質粉体中の F eの含有量は、 F e 2 03 に 換算して無機非晶質粉体の全重量に対して 0. 1〜30重量％であることを特徴 とする無機非晶質粉体。
23. 上記 22において、 無機非晶質粉体は、 着色材として使用される無機非 晶質粉体。
24. 上記 2 1ないし 23のいずれかにおいて、 無機非晶質体は、 Aし S i、 C a、 Na、 Mg、 P、 S、 K、 T i、 Mn、 Z nから選ばれる少なくとも 2種 以上の元素を含むことを特徴とする無機非晶質粉体。
2 5. 上記 2 1ないし 24のいずれかにおいて、 無機非晶質体は、 2種以上の 酸化物からなり、 該酸化物は A 1 03 、 S i 02 、 C aO、 Na2 0、 MgO、 P 2 05 、 S 03 、 K 2 0、 T i 02 、 M n O、 Z n 0から選ばれることを特徴 とする無機非晶質粉体。
2 6 . 上記 2 1ないし 2 5のいずれかにおいて、 無機非晶質粉体は、 その比重 が 2 . 2〜3 . 0であることを特徴とする無機非晶質粉体。
2 7 . 上記 2 1ないし 2 6のいずれかにおいて、 無機非晶質体は、 各成分がそ れぞれ A 1 2 03 、 S i 〇2 、 C a Oに換算して以下の組成を有することを特徴 とする無機非晶質粉体。
A 1 2 03 ：無機非晶質粉体の全重量に対して 5〜 8 0重量％
S i 02 ：無機非晶質粉体の全重量に対して 8〜 8 0重量％
C a 0 ：無機非晶質粉体の全重量に対して 1 0〜 9 0重量％
但し、 A 1 2 03 、 S i 02 および C a〇の合計は、 1 0 0重量％を越えない 2 8 . 上記 2 1ないし 2 7のいずれかにおいて、 無機非晶質粉体は、 産業廃棄 物である製紙スラッジを焼成したものであることを特徴とする無機非晶質粉体。
2 9 . 上記 2 1ないし 2 8のいずれかにおいて、 無機非晶質体は、 ハロゲンを 含有してなることを特徴とする無機非晶質粉体。
3 0 . 上記 2 1ないし 2 9のいずれかに記載の無機非晶質粉体と、 結合材とか らなることを特徴とする複合硬化体。
3 1 . 上記 2 1ないし 2 9のいずれかに記載の無機非晶質粉体、 結合材および 繊維状物からなることを特徴とする複合硬化体。
3 2 . 上記 3 1において、 繊維状物は、 多糖類からなる有機質繊維状物である ことを特徴とする複合硬化体。
3 3 . 上記 3 1または 3 2において、 繊維状物は、 特定方向に配向しているこ とを特徴とする複合硬化体。
3 4 . 芯材の少なくとも片面に、 補強層が形成されている複合建築材料であつ て、 該芯材は、 上記 3 0ないし 3 3のいずれかに記載の複合硬化体からなること を特徴とする複合建築材料。 35. 無機非晶質体からなり、 該無機非晶質体中には結晶体を含有してなるこ とを特徵とする無機非晶質粉体。
36. 無機非晶質体からなり、 該無機非晶質体中には C aを含む結晶体を含有 してなる無機非晶質粉体。
37. 上記 3 5または 3 6において、 無機非晶質粉体の比表面積は、 1. 6〜 200 m2 /gであることを特徴とする無機非晶質粉体。
38. 上記 3 5ないし 3 7のいずれかにおいて、 無機非晶質体は、 A l、 S i、 C a、 Na、 Mg、 P、 S、 K、 T i、 Mn、 F e、 Znから選ばれる少なくと も 2種以上の元素を含むことを特徴とする無機非晶質粉体。
39. 上記 35ないし 38のいずれかにおいて、 無機非晶質体は、 2種以上の 酸化物からなり、 該酸化物は A 12 03 、 S i 02 、 C a〇、 Na2 0、 MgO、 P2 Os 、 S03 、 K2 0、 T i 02 、 Mn〇、 F e 2 03 、 ZnOから選ばれ ることを特徴とする無機非晶質粉体。
40. 上記 3 5ないし 39のいずれかにおいて、 無機非晶質粉体は、 その比重 が 2. 2〜3. 0であることを特徴とする無機非晶質粉体。
4 1. 上記 3 5ないし 40のいずれかにおいて、 無機非晶質体は、 各成分がそ れぞれ A 12 03 、 S i 02 、 C a 0に換算して以下の組成を有することを特徴 とする無機非晶質体。
A 12 03 無機非晶質粉体の全重量に対して 5〜 5 1重量％
S i O2 無機非晶質粉体の全重量に対して 8〜 53重量％
C aO 無機非晶質粉体の全重量に対して 1 0〜6 3重量％
但し A l 2 03 、 S i〇2 および C a 0の合計は、 1 0 0重量％を越えない 42. 上記 3 5ないし 4 1のいずれかにおいて、 無機非晶質体はハロゲンを含 有してなることを特徴とする無機非晶質粉体。
43. 上記 35ないし 4 2のいずれかに記載の無機非晶質粉体と、 結合材とか らなることを特徴とする複合硬化体。 44. 上記 35ないし 42のいずれかに記載の無機非晶質粉体、 結合材および 繊維状物からなることを特徴とする複合硬化体。
45. 上記 44において、 繊維状物は， 多糖類からなる有機質繊維状物である ことを特徴とする複合硬化体。
46. 上記 44または 45において、 繊維状物は、 特定方向に配向しているこ とを特徴とする複合硬化体。
47. 芯材の少なくとも片面に、 補強層が形成されている複合建築材料であつ て、 該芯材は、 上記 43ないし 46のいずれかに記載の複合硬化体からなること を特徴とする複合建築材料。
48. 無機非晶質体を含む多孔質の粉体であつて、 その比表面積が 1. 6〜 2 0 Om2 Zgであることを特徴とする非晶質粉体。
49. 2種以上の酸化物の系からなる非晶質体を含む多孔質の粉体であって、 その比表面積が 1. 6〜20 Om2 Zgであることを特徴とする非晶質粉体。
50. 上記 48または 49に記載の非晶質粉体と、 結合剤とからなることを特 徴とする複合硬化体。
5 1. 上記 48または 49に記載の非晶質粉体と、 結合剤および繊維状物とか らなることを特徴とする複合硬化体。
52. 上記 5 1において、 繊維状物が配向してなることを特徵とする複合硬化 体。
53. 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 5 0ないし 5 2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。
さて、 この発明の非晶質粉体は、 2種以上の酸化物の系からなる非晶質体を含 むことを基本とする。 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) 一酸化物 （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。
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 （A l、 S i、 C a、 N a、 M g、 P、 S、 K、 T i、 M n、 F eおよび Z nから選ばれる少なくとも 2種) が確認され、 X線回折による分析のチャート では 2 ： 1 5 ° 〜4 0 ° 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線チヤ一卜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 2 0 : 2 ° 以上である。
上記した非晶質体を含む非晶質粉体を結合剤を用いて固めることによって、 図 1に示すように、 非晶質粉体 1が結合した複合硬化体 2が得られる。 この複合硬 化体 2は、 非晶質粉体 1が結晶体に比べて強度および靱性が高いために、 有効な 強度発現物質となる結果、 圧縮強度および曲げ強度値が向上されるまた、 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禾 IJ点もあり、 結合剤などで固めることにより軽い複合硬 化体が得られる。
また、 図 2に示すように、 図 1に示した複合硬化体 2に、 さらに繊維状物 3を 混在させることによって、 複合硬化体 2の破壊靱性値を改善することが可能であ る。
ここで、 複合硬化体 2に供する非晶質粉体 1には、 その平均粒径が 1〜1 0 0 〃mのものを用いることが好ましい。 なぜなら、 平均粒径が上記範囲を外れると、 充分な強度および靱性を有する複合硬化体が得られないためである。
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。
ここで、 酸化物としては、 金属および Zまたは非金属の酸化物を使用でき、 A 12 03 、 S i02 、 CaO、 Na2 〇、 MgO、 P 2 05 、 S03 、 K2 0、 T i 02 、 MnO、 F e 2 〇3 および Z n 0から選ばれることが望ましい。 とり わけ、 A 12 03 一 S i〇2 — C a 0系または A 12 〇3 —S i 02 — 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、 A 12 03 、 S i 02 および C a 0を除 く金属および Zまたは非金属の酸化物の 1種以上である。
まず、 A 12 03 一 S i〇2 — C a 0系からなる非晶質体は、 A 12 03 、 S i 02 および C a 0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 03 と S i 02 、 S i 02 と CaO、 A 12 03 と CaO、 そして A 12 03 、 S i 02 および C a 0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、 A l、 S i、 Caが 確認され、 X線回折による分析のチャートでは 2 Θ ： 1 5°〜40°の範囲でハ 口一が見られる。 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 2 S： 2° 以上である。
また、 A 12 03 、 S i 02 および C a 0以外に少なくとも 1種の酸化物を加 えた系、 つまり A 12 03 -S i 02 —CaO—酸化物系からなる非晶質体は、 上記 A 12 03 一 S i〇2 — C a 0系での組み合わせ以外に、 A 12 03 と酸化 物、 S i 02 と酸化物、 C aOと酸化物、 A 12 03 と S i 02 と酸化物、 S i 02 と C aOと酸化物、 A 12 0；, と C a 0と酸化物、 そして A 12 03 と S i 02 と C a Oと酸化物の組合せで固溶ある 、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。
なお、 前記酸化物が 2以上、 つまり、 A l 2 03 — S i 02 — C aO—酸化物 (1) · · ·一酸化物 （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 A 12 03 、 S i 02 、 C a 0を除いたものである） のそれぞれから 選ばれる 2種以上の組合せで固溶あるレ、は水和反応等させることにより生成する 化合物、 A 12 03 、 S i 02 、 C a〇から選ばれる 2種以上の組合せで固溶あ 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、 A 12 03 、 S i 02 、 C a 0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。
このような無機非晶質の化合物は、 蛍光 X線分析により、 A l、 S i、 。 に 加えて、 酸化物を構成する元素 （Na、 Mg、 P、 S、 K、 T i、 Mn、 F e、 Z n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ヤ一ト では ： 1 5 ° 〜4 0° 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線チヤ一トでブ口一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 2 Θ '. 。 以上である。
ここで、 A l 2 03 、 S i 02 および C a 0と組み合わせる酸化物は、 1種ま たは 2種以上であり、 A l 2 03 、 S i〇2 、 C a 0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 0、 MgO、 P2 Os 、 S03 、 K2 0、 T i〇2 、 Mn〇、 F e 2 03 および Z n 0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。
例えば、 Na2 〇または K2 0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つき面が粗くなつてめつ きのアンカーとして作用させることができる。
MgOは、 A 12 03 、 S i 02 、 C a 0と固溶して強度発現に寄与し、 曲げ 強度ゃ耐衝撃性を大きく改善する。
p 2 05 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。
s〇3 は、 殺菌作用があり抗菌建築材料に適している。
T i 02 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一、 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は喑色系の着色材、 Fe 2 03 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。 上記非晶質体の組成は、 それぞれ A 12 03 、 S i 02 および C a 0に換算し て、 A 12 03 ：非晶質粉体の全重量に対して 5〜 51重量％、 S i 02 ：非晶 質粉体の全重量に対して 8〜 53重量％および C a 0：非晶質粉体の全重量に対 して 1 0〜63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。
なぜなら、 Al 2 03 の含有量が 5重量％未満あるいは 51重量％をこえると、 非晶質粉体を用いて形成した複合硬化体の強度が低下し、 また、 S i 02 の含有 量が 8重量％未満あるいは 53重量％をこえても、 同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 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。
さらに、 酸化物に換算して C aO/S i 02 の比率を 0. 2〜7. 9. CaO /A 1 03 の比率を 0. 2〜12. 5に調整することが、 強度の大きい複合硬 化体を得るのに有利である。
また、 A 12 03 、 S i 02 および C a 0以外の酸化物として、 Na2 0、 M gO、 P 2 05 、 S03 、 K2 0、 T i 02 、 MnO、 F e 2 03 および Zn〇 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、 1 0 0重量％を越えないことはいうまでもない。
N a 2 0 ：非晶質粉体の全重量に対して 1 2. 4重量％
MgO ：非晶質粉体の全重量に対して 0. 3 2 2.
P 2 05 ：非晶質粉体の全重量に対して 0. 1 4.
S 03 ：非晶質粉体の全重量に対して 0. 7.
K2 0 ：非晶質粉体の全重量に対して 0. 2.
T i 02 ：非晶質粉体の全重量に対して 1 7
MnO ：非晶質粉体の全重量に対して 0. 3.
F e 2 03 ：非晶質粉体の全重量に対して 0. 2 3 5.
ZnO ：非晶質粉体の全重量に対して 0. 1 3. 6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 合硬化体としての強度が低下するからである。
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 2 Θ 1 5° 〜4 0° 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、 非晶質構造中に結晶体を有していてもよく、 具体的には Hydrogen Aluminium Silicate、 Kaolinite、 Zeolite、 Gehleni te, syn、 Anorthite 、 Melitite、 Gehlen e - synthetic、 tobermorite、 xonotlite、 ettringiteや、 S i〇2 、 Al 2 〇3 、 C aO、 Na2 0、 MgO. P 2 05 、 S03 、 K2 0 、 T i 02 、 MnO、 F e2 03 および Z n〇などの酸化物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、 非晶質粉体の全重量に対 して 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。
ちなみに、 上記 A 12 03 — S i 02 系の結晶性化合物が Hydrogen Aluminium Silicate、 Kaolinite、 Zeolite、 A 12 03 一 C a 0系の結晶性化合物が Calcium Aluminate、 C aO— S i 02 系の結晶性化合物が Calcium Silicateヽ A 12 03 — S i〇2 — C aO系の結晶性化合物が Gehlen e，syn、 Anorthite であり、 また A l 2 03 — S i 02 — C a O—MgO系の結晶性化合物が Melitite 、 Gehleni te-syntheticである。
さらに、 結晶体として C aを含むものが望ましく、 Gehlen e，syn (C a2 A 12 O 7 ) 、 Mel ite - synthetic {C a 2 (Mg 0. 5 A 10. 5 ) (S i 1. 5 A 1 0. 5 OT ) } 、 Gehlenite— synthetic {C a 2 (Mg 0.25 A 10. 75) (S i！.25 A 10. 75 O 7 ) } 、 Anorthi te， ordered (C a2 A l 2 S i 2 〇8 ) 、 炭酸力 ルシゥム （Calcite ) を、 含有していてもよい。 C aは、 強度を高くすることが できるからである。
また、 この発明の非晶質粉体では、 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。 その含有量は非晶質体の全重量 に対して 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。
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、 非晶質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。
ここに、 この発明の非晶質粉体は、 比表面積が 1. 6〜2 0 Om2 Zgである ことが望ましい。 非晶質粉体を結合剤を介して固めて複合硬化体を製造した場合、 粉体の比表面積が 1. 6m2 /g未満では、 結合剤と粉体との接触面積が小さ過 ぎて圧縮強度や曲げ強度が低下し、 逆に 2 0 Om2 Zgをこえると粉体が細かく なりすぎて、 やはり圧縮強度や曲げ強度が低下してしまう。 従って、 非晶質粉体 の比表面積を上記の範囲に調整することにより、 圧縮強度や曲げ強度に優れた複 合硬化体が得られるのである。 また、 非晶質粉体の比重は、 2. 2未満では硬度 および強度が低くなり、 一方 3. 0をこえると逆に脆くなつて、 やはり強度低下 をまねくため、 2. 2〜3. 0の範囲とすることが好ましい。
以上の非晶質粉体は、 各種産業に使用され、 例えば、 化粧板用充塡材、 無機ボ ―ド原料、 フィルタ一材料、 クロマトグラフィー用カラム充塡材、 触媒担体、 人 ェ骨の原料、 義肢材料、 電子部品封止樹脂充塡材、 レジスト組成物の充塡材など に適用できる。
また、 非晶質粉体には、 産業廃棄物を焼成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） を焼成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。
この製紙スラッジは、 3 0 0 °C以上 8 0 0 °C未満で焼成することが望ましい。 すなわち、 8 0 0 °C以上では結晶質になりやすく、 3 0 0 °C未満ではパルプが炭 化するだけで粉末が得られないからである。 また、 製紙スラッジを、 3 0 0〜1 5 0 0 °Cで焼成した後急冷することによつても、 非晶質構造を得ることができる c 上記製紙スラッジ中には、 パルプの他に、 Aし S i、 C a、 Na、 Mg、 P、 S、 K、 T i、 Mn、 F eおよび Z nなどの酸化物、 水酸化物もしくはこれらの 前駆体であるゾル状物、 またはそれらの複合物と、 ハロゲンおよび炭酸カルシゥ 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、 上質紙の故紙は力オリンゃ炭酸カルシゥムなどのカルシゥ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。
なお、 製紙スラッジ中の含水率は、 2 0〜 8 0重量％であることが望ましい。 なぜなら、 含水率が 2 0重量％未満では、 硬くなりすぎて成形が難しくなり、 一 方 8 0重量％をこえるとスラリ一状になつて成形が難しくなるからである。
次に、 この発明の複合硬化体について説明する。
この発明の複合硬化体は、 前述のとおり、 非晶質粉体と、 結合剤、 さらに必要 に応じて繊維状物とを加えてなることを特徴とする。
ここで使用される結合剤としては、 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、 フヱノール樹 脂、 メラミン樹脂、 エポキシ樹脂およびュリァ樹脂から選ばれる 1種以上の樹月旨 が望ましい。 無機結合剤としては、 珪酸ソ一ダ、 シリ力ゲル及びァルミナゾルの 群から選ばれる 1種以上が望ましい。 さらに、 結合剤として、 未焼成の製紙スラ ッジを使用できる。
また、 複合硬化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ェチレ 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 1種以上 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 O H基が存在し、 水素結合により A 1 2 03、 S i 02 または C a〇の各種化合物と結合しやすいからである。
この多糖類は、 アミノ糖、 ゥロン酸、 デンプン、 グリコーゲン、 ィヌリン、 リ ケニン、 セルロース、 キチン、 キトサン、 へミセルロースおよびぺクチンから選 ばれる 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、 パルプ、 パルプかす、 新聞や雑誌などの故紙の粉砕物が有利に 適合する。 なお、 パルプは、 セルロースの他にリグニンを 1 0〜3 0重量％程度含んでい る。
一方、 無機質繊維状物としては、 アルミナウイスカー、 S i Cゥイス力一、 シ リカアルミナ系のセラミ ックファイバ一、 ガラスファイバ一、 カーボンファイバ ―、 金属ファイバ一から選ばれる 1種以上を使用できる。
なお、 上記繊維状物の含有率は、 複合硬化体全重量に対して 2〜7 5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、 7 5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 0〜3 0 0 0〃m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。
一方、 複合硬化体における非晶質粉体の含有率は、 複合硬化体全重量に対して 1 0〜9 0重量％であることが好ましい。 なぜなら、 非晶質粉体の含有率が上記 範囲を外れると、 所望の強度が得られないからである。
さらに、 非晶質粉体の他に、 複合硬化体に無機粉末を加えてもよい。 具体的に 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、 タノレク、 炭酸カルシウム、 力オリナイ トおよび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。
以上の複合硬化体は、 各種産業において利用され、 ゲイ酸カルシウム板、 パ一 ライ トボ一ド、 合板、 石膏ボ一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。
次に、 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 4の少なくとも片面に、 図示例では両面に 補強層 5が形成された複合建築材料において、 該芯材 4に、 この発明の複合硬化 体 2を適用してなることを特徴とする。 すなわち、 芯材 4をこの発明の複合硬化 体 2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 力が加わつても凹みや窪みが生じることもない。
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 5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。
また、 補強層 5は、 樹脂 5 a中に繊維基材 5 bを埋設した構造になる。 この樹 脂 5 a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、 フヱノール樹脂、 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、 1 0重量％〜6 5重量％の範囲にすることが 望ましい。
また、 熱硬化性樹脂、 例えばフ 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種以上の熱硬化性樹脂 を、 芯材 4の表面に塗布してもよい。
一方、 繊維基材 5 b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 5の強度を向上し、 力、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一を用いる こと力 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、 非連続の繊維をマツ ト状に成形したもの、 または連続した長繊維を 3〜 7 c m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ツ 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。
さらに、 補強層の厚さは、 0 . 2 mm〜 3 . 5 mm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 ゥムなどの難燃化剤、 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。
以下に、 この発明の非晶質粉体、 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、 非晶質粉体の製造方法は、 次のとおりである。
始めに、 原料として製紙スラッジを用意する。 この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、 トイレツ 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 「生スラッジ」 などを使用できる。
そして、 この製紙スラッジを乾燥させた後、 3 0 0 °C以上 8 0 0 °C未満で 3 0 分〜 1 0時間焼成し、 焼成したスラッジをボ一ルミルゃミキサ一などで粉砕すれ は、 この発明の非晶質粉体を得ることができる。
次に、 複合硬化体の製造方法を説明する。 すなわち、 上記非晶質粉体を、 結合 剤、 さらに必要に応じて繊維状物と混合して原料混合物を作製する。 ここで、 未 焼成の製紙スラッジを使用する場合は、 該スラッジが無機物およびパルプを含む ため、 結合剤と繊維状物を同時に混合できるため有利である。 この原料混合物を 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、 あるいは原料混合物のスラリーを抄造するなどの方法で 成形を行う。 この成形後、 加熱温度 20〜160°Cで乾燥、 硬化させて複合硬化 体を得る。 なお、 加熱温度が高すぎると、 変形やクラックなどが発生し、 低すぎ ると乾燥に長時間が必要となり、 生産性が低下してしまい好ましくない。
特に、 複合硬化体を板状に成形するには、 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加熱温度 80〜1 60°C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 1〜20 k g f /cm2 が適当である。 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。
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。
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ゃ金属水酸化物を 使用することができる。 例えば、 Al、 S i、 C aのアルコキシドゃ水酸化物の 混合物と故紙を粉砕した粉砕物を混合して、 酸またはアル力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 A l 2 03 、 S i 02 、 Ca〇、 Na2 0、 Mg 0、 P2 Os 、 S03 、 K2 〇、 T i 02 、 Mn〇、 F e 2 〇3 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 れな o
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。
また、 特開平 7— 4 7 5 3 7号、 同 7— 6 9 7 0 1号、 同 6— 2 9 3 5 4 6号 および同 5— 2 7 0 8 7 2号各公報にはセメントと無機補強繊維とを複合した技 術力く、 特開平 1 0— 1 5 9 2 3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 - 2 8 8 0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 5 3 - 8 1 3 8 8号公報にはパルプかす中の繊維 (繊維 2 0 %、 土砂 0 . 0 1 %) と木屑を混ぜて成形したものが、 それぞれ記載 されている力 \ 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。
さらに、 特開昭 5 1 - 3 0 0 8 8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 4 6 4 0 0号公報には、 製紙ス ラッジではなく故紙パルプそのものを使用する技術である。 特開昭 4 8 - 4 4 3 4 9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ェマルジヨンなど 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 4 9 - 9 9 5 2 4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。
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、 2 5〜7 0 °C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、 8 0〜2 0 0 °C、 圧力は l〜2 0 k g f Z c m2 程 度が適当である。
この圧締によつて繊維状物が配向されて曲げ強度を高くすることができ、 また 圧力をかけることにより水分を除去できるから、 水を取り込んで結晶化が進行し すぎることを防止できる。
なお、 上記製法に代えて、 無機質繊維のマツ 卜に樹脂組成物を含浸させ、 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させておいた芯材に貼付する方法でもよい。
また、 ガラス繊維、 ロックウールまたはセラミックファイバーの繊維表面にフ エノーノレ樹脂などの熱硬化性樹脂を別構成でコ一ティングしておき、 これらの繊 維からなる繊維基材をシ―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一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。 このようなコ一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させ乾燥する方法、 あるいはガラス 繊維、 ロックウールまたは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ィ匕し、 この繊維化と同時にフ ェノ一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。
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 アイバーを使用する場合は、 シランカツプリング剤をコ一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、 フヱ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 樹脂含浸オーバ一レイ層からなる 3層構造の化粧板や、 メラミン樹脂含浸パッカ 一層、 フヱ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 てフエ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。 図面の簡単な説明
図 1は、 この発明の複合硬化体の断面模式図、
図 2は、 この発明の複合硬化体の断面模式図、
図 3は、 この発明の複合建築材料の断面模式図、
図 4は、 実施例 1 一 1、 2— 1、 3— 1および 4一 1の非晶質粉体の X線回折 のチヤ一トである。 発明を実施するための最良の形態
〔実施例 1〕
(実施例 1 一 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 3 4重 量％ 水分 6 6重量％) 1 5 1 2 gを攪拌しながら 8 0 °Cで乾燥させ、 得られた 乾燥体を 7 8 0 °Cで 5時間焼成した後、 直ちに室温にさらして急冷した。 さらに、 焼成したものを 5時間ボールミル粉砕して 2 4 8 gの非晶質粉体を得た。
この非晶質粉体を、 蛍光 X線分析装置 （Ri gaku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、 比表面積は、 J I S R— 1 6 2 6 ( B E T法：流動法の 1点法） で行った。 記
S i 02 3 4 1重量％， F e 2 0； 1
C aO： 3 2 1重量％， T i 02 1
A " 0: 2 0 7重量％， S O3 ： 0
MgO： 5 9重量％， C 1 ： 0
P2 05 2 Z ηθ : 0
その他：
平均粒子径： 1 1. 0 m
真比重： 2. 7 5 6
比表面積： 1 9. Om2 /g
また、 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 に示す。 なお、 X線回折は、 Rigaku製 MiniFlex を使用し、 Cuを夕一ゲッ 卜と した。 20 : 2 2° 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、 ピークカヽらは、 Gehleni te, syn ヽ Mel i ti te- syntheticヽ Gehlenite- synthetic 、 Anorthite， ordered が同定された。 結晶の存在量は、 粉体に対し て約 2 0重量％であった。
次いで、 かくして得られた非晶質粉体 2 4 8重量部と未焼成の製紙スラッジ 1 5 1 2重量部とを混練し、 この混練物をコンベアで搬送しながら、 3 k g fZc m2 の圧力を加えながら、 厚さ 1 0 mmのシート状成形体とした。 このシート状 成形体を 1 0 0 °Cで加熱して板状の複合硬化体とした。
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。
(実施例 1一 2 )
実施例 1一 1で得られた焼成物を 1 0時間ボールミル粉砕して 2 4 8 gの非晶 質粉体を得た。 この非晶質粉体を、 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つた
記
S i 02 ： 34 1重 j F e 2 0 1. 6重量％ C a 0： 32 T i 02 1， 0重量％ A 12 03 20 7重量％， S03 ： 0.
MgO： 5 9重量％， C 1 ： 0.
P 2 05 ： 2 ZnO： 0. 1重量％ その他： 微』
平均粒子径： 6. 6 rn
真比重： 2. 756
比表面積： 3 1. 7m2 /g
次いで、 かくして得られた非晶質粉体 248重量部と未焼成の製紙スラッジ 1 5 1 2重量部とを混練し、 この混練物をコンベアで搬送しながら、 3 kg f/c m2 の圧力を加えながら、 厚さ 1 Ommのシート状成形体とした。 このシート状 成形体を 1 0 0°Cで加熱して板状の複合硬化体とした。
(実施例 1一 3 )
実施例 1一 1で得られた焼成物を 3時間ボールミル粉砕して 248 gの非晶質 粉体を得た。 この非晶質粉体を、 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つた。
記
S i 02 34, F e 2 0 1 2. 6重量％ C a 0： 32, T i 02 1. 0重量％ A 12 0 20 7重量％ S03 ： 0. 5重量％ MgO： 6 0重量％ C 1 ： 0. 2重量％ p2 05 2 7 ZnO： 0. 1重量％ その他： 微 j 平均粒子径： 1 7. 6 m
真比重： 2. 756
比表面積： 4. 8m2 ,g
次いで、 かくして得られた非晶質粉体 248重量部と未焼成の製紙スラッジ 1 5 1 2重量部とを混練し、 この混練物をコンベアで搬送しながら、 3 kg f/c m2 の圧力を加えながら、 厚さ 1 Ommのシート状成形体とした。 このシート状 成形体を 1 0 0°Cで加熱して板状の複合硬化体とした。
(実施例 1 -4)
実施例 1 1でボールミル粉砕して得られた非晶質粉体を、 さらに 30時間ボ —ルミル粉砕して 248 gの非晶質粉体を得た。 この非晶質粉体を、 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 の組成であつた。
記
S i 02 ： 34. F e 03 ： 1 2. 6重量％
C a 0： 32. T i〇 2 ： 1. 0重量％
A 1 03 ： 20. S03 ： 0. 5重量％
MgO： 6. 0重量％， C 1 ： 0. 2重量％
P2 〇 ： 2. ZnO： 0. 1重量％ その他： 微量
平均粒子径： 1 · 5〃 m
真比重： 2. 7 56
比表面積： 1 39m2 /g
次いで、 力、くして得られた非晶質粉体 24 8重量部と未焼成の製紙スラッジ 1 5 1 2重量部とを混練し、 この混練物をコンベアで搬送しながら、 3 kg i/c m2 の圧力を加えながら、 厚さ 1 0 mmのシート状成形体とした。 このシート状 成形体を 1 00°Cで加熱して板状の複合硬化体とした。 (実施例 1一 5 )
実施例 1— 1でボールミル粉砕して得られた非晶質粉体を、 さらに 48時間ボ 一ルミル粉砕して 248 gの非晶質粉体を得た。 この非晶質粉体を、 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 の組成であった。
記
S i 02 ： 3 4. 0重量％， F e 2 03 ： 1 2. 6重量％
C a〇： 3 2. 1重量％， T i 02 ： 1. 0重量％
A 1 03 ： 2 0. 7重量％， S03 ： 0.
MgO： 6. C 1 ： 0. 2重量％ p 2 05 ： 2. ZnO： 0.
その他： 微量
平均粒子径： 0. 98 rn
真比重： 2. 756
比表面積： 2 1 3m2 Zg
次いで、 かくして得られた非晶質粉体 248重量部と未焼成の製紙スラッジ 1 5 1 2重量部とを混練し、 この混練物をコンベアで搬送しながら、 3 kg f/c m2 の圧力を加えながら、 厚さ 1 Ommのシート状成形体とした。 このシート状 成形体を 1 00°Cで加熱して板状の複合硬化体とした。
(実施例 1一 6 )
実施例 1一 1で得られた焼成物を 1 0分間ボールミル粉砕して 248 gの非晶 質粉体を得た。 この非晶質粉体を、 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つた。
記
S i 02 ： 34. 0重量％， F e 2 03 ： 1 2. 6重量％
C a 0： 32. 1重量％， T i 02 ： 1. 0重量％ A 12 0： 2 0. 7重量％， so3 0. 5重量％ MgO ： 6. 0重量％， C 1 ： 0. 2重量％ P2 05 2. 7重量％， ZnO 0. 1重量％ その他
平均粒子径： 2 3 2 m
真比重： 2. 7 5 6
比表面積： 0. 9m2 /g
次いで、 かく して得られた非晶質粉体 2 4 8重量部と未焼成の製紙スラッジ 1 5 1 2重量部とを混練し、 この混練物をコンベアで搬送しながら、 3 k g f Zc m2 の圧力を加えながら、 厚さ 1 0 mmのシート状成形体とした。 このシ一ト状 成形体を 1 0 0 °Cで加熱して板状の複合硬化体とした。
(実施例 1一 7 )
実施例 1一 1で得られた非晶質粉体 2 4 8重量部とフ ノール樹脂 6 2重量部 とを混練し、 この混練物をコンベアで搬送しながら、 3 k g fZcm2 の圧力を 加えながら、 厚さ 1 0 mmのシート状成形体とした。 このシート状成形体を、 1
1 0°Cの温度および圧力 7 k g fZcm2 にて 2 0分間のプレスを施して、 複合 硬化体を得た。
(実施例 1 - 8)
シ一ト状ガラス繊維に硬化剤を添加したフ ノール樹脂溶液を含浸 （含浸量 固形分換算 4 5%) した後、 8 0°Cの温度にて 2 0分間乾燥させて、 補強シート を得た。 次いで、 実施例 1と同様にシート状成形体を作製した。 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、 1 1 0°Cの温度にて、 圧力 7 k g f /cm2 で 2 0分間プレスし、 表裏両面で厚さ 1 mmの補強層および厚さ 1 0mm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. 2 mmの杉板の化粧単扳を酢酸ビニル接着剤を介して貼付した。 (実施例 1一 9 )
基本的には、 実施例 1一 1と同様であるが、 製紙スラッジ （固形分 3 4重量％、 水分 6 6重量％) 1 5 1 2 k gを攪拌しながら、 8 0°Cで乾燥し、 得られた乾燥 体を 7 8 0 °Cで 5時間焼成した後、 ただちに室温に晒して急冷し、 その後ボール ミルで粉碎して無機系非晶質粉末を得た。 次いで、 この無機系非晶質粉末 2 4 8 k g部、 無焼成スラッジ 3 5 0 0重量部および水 3 2 0 0重量部を混練し、 得ら れた混練物を、 脱水プレス法にて 7 5 k g f Zcm2 (7. 3 5 MP a) の圧力 を加えながら、 厚さ 1 Ommのシート状成形体とした。 このシ一卜状成形体を 1 0 0 °Cで加熱して乾燥させることによつて板状の複合硬化体とした。
(実施例 1一 1 0 )
基本的には、 実施例 2と同様であるが、 非晶質粉体 2 4 8重量部、 未焼成の製 紙スラッジ 3 5 0 0重量部および水 3 2 0 0重量部を混練し、 得られた混練物を、 脱水プレス法にて 7 5 k g f Zcm2 (7. 3 5 MP a) の圧力を加えながら、 厚さ 1 0 mmのシート状成形体とした。 このシ一ト状成形体を 1 0 0°Cで加熱し て乾燥させることによつて板状の複合硬化体とした。
(実施例 1— 1 1)
基本的には、 実施例 1一 3と同様であるが、 非晶質粉体 2 4 8重量部、 未焼成 の製紙スラッジ 3 5 0 0重量部および水 3 2 0 0重量部を混練し、 実施例 9と同 様の方法で板状の複合硬化体とした。
(実施例 1一 1 2 )
基本的には、 実施例 1一 4と同様であるが、 非晶質粉体 2 4 8重量部、 未焼成 の製紙スラッジ 3 5 0 0重量部および水 3 2 0 0重量部を混練し、 実施例 9と同 様の方法で板状の複合硬化体とした。
(実施例 1一 1 3 )
基本的には、 実施例 1― 5と同様であるが、 非晶質粉体 2 4 8重量部、 未焼成 の製紙スラッジ 3 5 0 0重量部および水 3 2 0 0重量部を混練し、 実施例 9と同 様の方法で板状の複合硬化体とした。
(実施例 1一 1 4 )
基本的には、 実施例 1一 6と同様であるが、 非晶質粉体 2 4 8重量部、 未焼成 の製紙スラッジ 3 5 0 0重量部および水 3 2 0 0重量部を混練し、 実施例 9と同 様の方法で板状の複合硬化体とした。
(実施例 1一 1 5 )
基本的には、 実施例 1一 7と同様であるが、 非晶質粉体 2 4 8重量部、 フエノ ール樹脂 6 2重量部および水 9 0 0重量部を混練し、 実施例 9と同様の方法で板 状の複合硬化体とした。
(実施例 1 - 1 6)
基本的には、 実施例 1一 8と同様であるが、 複合硬化体として実施例 9のもの を使用した。
(比較例 1一 1 )
1 0 0 0 °Cで焼成した焼成スカム 6 0重量部、 水 3 6重量部、 セメント 1 0 0 重量部、 ビニロン繊維 0. 3重量部を強制攪拌ミキザで 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、 1 5 0〜 1 8 0 k g f /cm2 で加圧した 後、 脱型した。 この板状体から採取した粉末について、 X線回折測定を行ったと ころ、 Gehlenite, syn、 Mel i ti te- synthetic、 Gehleni te - synthetic、
Anorthite， ordered のピークのみが観察された。
(比較例 1— 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 1 5 0 0 °Cで焼成したのち、 ボールミルにて、 粉末度がブレーン値で 3 5 0 0 cm2 Zg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 9 5重量部混合し、 さらにセメント中の S03 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 卜と砂とを 1 ： 3の割合で混合し、 3日間放置した。 S i 02 ： 33. 4 重量％， MgO： 2. 4重量％
A 1 03 ： 1 4. 2 重量％， P2 Os ： 7. 0重量％
F e 2 03 ： 5. 0 重量％， NaO： 0. 7重量％
C aO： 33. 9 重量％， K2 0： 0. 7重量％ 以上の実施例および比較例で得られた複合硬化体または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を試験した。 その結果を表 1に示す なお、 試験方法は、 曲げ強度が J I S A 690 1に、 また圧縮強度が J I S A 54 1 6に規定された方法に、 それぞれ準じて測定した。 また、 加工性は、 木工用丸鋸にて切断加工を行い、 加工性を判断した。 さらに、 釘打ち性について は、 直径 4mm、 長さ 5 Omm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。
表 1
Figure imgf000033_0001
〔実施例 2〕
(実施例 2— 1 )
( 1 ) 下記の組成を持つ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 3 4重量％ 水分 6 6重量％) 1 5 1 2重量部を用意した。 これを攪拌しながら 8 0°Cで乾燥させ、 得られた乾燥体を 7 8 0 °Cで 5時間焼 成した後、 直に室温にさらして 1 0°CZ分で急冷した。 さらに、 焼成したものを 5時間ボールミル解碎して 2 4 8重量部の無機非晶質粉体を得た。
(2) ( 1 ) の未焼成の製紙スラッジ 1 5 1 2重量部と焼成物 2 4 8重量部を 混練し、 この得られた混練物をコンベアで搬送しながら、 3 k gZcm2 の圧力 で加圧しながら、 厚さ 1 O mmのシ一ト状成形とした。
(3) シート状成形体を 1 0 0 °Cで加熱して板状の無機硬化体とした。
上記 （1 ) で得られた無機非晶質粉体を蛍光 X線分析装置 （Rigaku製 RIX210 0 ) 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 また、 X線回折の測定を行っており、 X線回折のチャートは、 図 4に示す。 X線 回折は、 Rigaku製 MiniFlex を使用した。
ノイズのようなベースラインに、 結晶構造を示すピークが観察され、 非晶質構 造であること力く判る。 また、 ピークからは、 Gehlenite， syn 、 Melilite- synthet ic、 Gehenite, synthet ic、 Anorthi te, orderedが同定が観察された。
(製紙スラッジの焼成物）
S i Oz 3 4 MgO 6 0 重量％
A 12 0： 2 0 7重量％ p2 05 2 7 重量％
F e 2 0： 1 2 T i 02 1 0 重量％
C aO 3 2 S03 0 5 重量％
C 1 0 2 重量％
ZnO 0 1 重量％ その他
平均粒子径 1 1. 0 τ
2. 7 5 6
比表面積 1 9 Om2 ノ g
(実施例 2— 2 ) 実施例 2— 1と同様であるが、 ボールミル解砕して 2 4 8重量部の無機非晶質 粉体を得たものを 1 0時間ボールミル粉砕して 2 4 8重量部の無機非晶質粉体を 得た。 この粉体は、 下記の組成を持つ。
(製紙スラッジの焼成物）
S i 02 3 4 MgO 0 重量％ A " 03 2 0 7重量％ P2 Os 7 重量％ F e 2 03 1 2 6重量％ T i Ο2 1 0 重量％ C a 0 3 2 S03 0 5 重量％
C 1 0 2 重量％ ZnO 0 1 重量％ その他
平均粒子径 6 6 μ,πι
2 7 5 6
比表面積 3 1 6m2 /g
(実施例 2— 3 )
実施例 2— 1と同様であるが、 ボールミル解砕して 2 4 8重量部の無機非晶質 粉体を得たものを 3時間ボールミル粉砕して 2 4 8重量部の無機非晶質粉体を得 た。 この粉体は、 下記の組成を持つ。
(製紙スラッジの焼成物）
S i 02 3 4. 0重量％ MgO 6. 0 重量％ A 12 03 2 0. P2 OB 2. 7 重量％ F e 2 03 1 2. T i O2 1. 0 重量％ C aO 3 2. 1重量％ S03 0. 5 重量％
C 1 0. 2 重量％ ZnO 0. 1 重量％ その他 微』 平均粒子径 1 7. 6 τη
真比重 2. 7 5 6
比表面積 3 0. 4m2 /g
実施例 2— 1で得られた製紙スラッジの焼成物 2 4 8重量部とフヱノール樹脂 62重量部を混練し、 この得られた混練物をコンベアで搬送しながら、 3 kgZ cm2 の圧力で加圧しながら、 厚さ 1 O mmのシート状成形とした。
さらに、 1 1 0°Cの温度にて、 圧力 7 k g/cm2 で 2 0分間プレスし、 複合 硬化体を得た。
(実施例 2 - 4 )
( 1 ) シート状ガラス繊維に硬化剤を添加したフエノール樹脂溶液を含浸 （含 浸量 固形分換算 4 5 %) した後、 8 0°Cの温度にて 2 0分間乾燥させて、 捕強 シートを得た。 さらに、 フヱノール樹脂を板状体の表面と裏面に塗布して 8 0°C の温度にて 2 0分間乾燥させた。
(2) 実施例 2— 1における （1 ) および （2) に従って、 シート状成形体を 得た。
(3) 補強シートをシート状成形体の表面、 裏面に載置し、 1 1 0°Cの温度に て、 圧力 7 k g/ cm2 で 2 0分間プレスし、 表裏両面で厚さ 1 mmの補強層お よび厚さ 1 O mmの板状体からなる複合建築材料を得た。
( 4 ) この複合建築材料の表面に厚さ 0. 2 mmの杉板の化粧単板を酢酸ビニ ノレ接着剤を介して貼付した。
(実施例 2 - 5 )
実施例 2— 4と同様である力く、 化粧単板の代わりに厚さ 1 2 の銅箔を酢酸 ビニル接着剤を介して貼付した。
(実施例 2— 6 )
実施例 2— 1と基本的に同様であるが、 実施例 2— 1の未焼成の製紙スラッジ 2 3 0 0重量部と、 その製紙スラッジの焼成物 2 4 8重量部と、 水 4 5 0 0重量 部とを混練してスラリーとし、 この得られたスラリーを、 S兌水プレス法にて、 3 0 k g/cm2 (2. 9 MP a) の圧力で加圧して、 厚さ 1 Ommのシート状成 形体とした。
(実施例 2— 7 )
実施例 2— 3と基本的に同様である力 実施例 2— 1の製紙スラッジの焼成物 2 0 0重量部と、 フヱノール樹脂 6 2重量部と、 水 1 3 0 0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ペャで搬送しながら、 3 k g/cm2 (0. 2 9MP a) の圧力で加圧して、 厚さ 1 0 mmのシート状成形体とした。 このシート状成形体をさらに 1 1 0°Cの温度にて、 圧力 7 k g/ cm2 (0. 6 8 MP a) で 2 0分間プレスし、 複合硬化体とした。
(実施例 2— 8 )
実施例 2 _ 1と同様である力 <、 ボールミル解砕して 2 4 8重量部の無機非晶質 粉体を得たものを 1 0分間ボールミル粉砕して 2 4 8重量部の無機非晶質粉体を 得た。 この粉体は、 下記の組成を持つ。
(製紙スラッジの焼成物）
S i〇2 3 4. MgO 6. 0 重量％ A " 0 2 0. 7重量％ P2 05 2. 7 重量％ F e 2 0 1 2. T i 02 1. 0 重量％ C a〇 3 2. S03 0. 5 重量％
C 1 0. 2 重量％ Z nO 0. 1 重量％ その他 微 j
平均粒子径 1 3 9
2. 7 5 6
比表面積 1. 5m2 , g
(実施例 2— 9 ) 実施例 2一 1と同様である力く、 ボールミル解砕して 2 4 8重量部の無機非晶質 粉体を得たものを 2 0時間ボールミル粉砕して 2 4 8重量部の無機非晶質粉体を 得た。 この粉体は、 下記の組成を持つ。
(製紙スラッジの焼成物）
S i 02 3 4 MgO 6 0 重量％ A 1 2 03 2 0 P2 0E 2 7 重量％ F e 2 03 1 2 T i O 1 0 重量％ C a 0 3 2 S03 0 5 重量％
C 1 0 2 重量％ ZnO 0 1 重量％ その他
平均粒子径 1. 0 2 m
2. 7 5 6
比表面積 2 0 5 m2 /g
(比較例 2— 1 )
1 0 0 0 °Cで焼成した焼成スカム 6 0重量部、 水 3 6重量部、 セメント 1 0 0 重量部、 ビニロン繊維 0. 3重量部を強制攪拌ミキザで 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、 1 5 0〜1 8 0 k gZcm2 で加圧した後、 脱型した。
(比較例 2— 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 ( 1 5 0 0 °Cで焼成） 」 をボールミルにて粉砕し、 粉末度がブレーン値で 3 5 0 0 cm2 /gとなるように粉砕したもの得た。
この粉砕物 5重量部に、 普通ポルトラントセントン 「秩父小野田社品」 を 9 5 重量部混合し、 さらにセメント中の S03 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得た。 S i 02 33 4 重量％ MgO 2. 4 重量％ A 12 0： 1 4 2 重量％ Ρ2 0 7. 0 重量％ F e2 0： 5 0 重量％ NaO 0. 7 重量％ C aO 33 9 重量％ Κ2 0 0. 7 重量％ 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。
この実施例、 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、 釘打ち性を試験した。 この結果を表 1に示す。
なお、 比較例 2— 1、 2— 2の粉末の X線回折測定を行った。 比較例 2— 1で は 1 000でで焼成しており、 比較例 2— 2では 1 500 °Cで焼成されてできた ものであり、 X線回折の測定では、 Gehlenite, syn、 Mel te - synthetics Gehenite, syntheticヽ Anorthite, orderedのピークのみが観察された。
また、 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 2に併記する。 なお、 試験方法は、 曲げ強度が J I S A 690 1に、 また圧縮強度が J I S A 54 1 6に規定された方法に、 それぞれ準じて測定 した。 また、 加工性は、 木工用丸鋸にて切断加工を行い、 加工性を判断した。 さ らに、 釘打ち性については、 直径 4mm、 長さ 5 0 mmの釘を打ちつけ、 クラッ クの有無を調べた。 着色性は、 目視で観察して斑点模様がはっきり観察されたも のを不可とした。
表 2
Figure imgf000040_0001
〔実施例 3〕
(実施例 3— 1 )
(1 ) 下記の組成を持つ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 3 4重量％ 水分 6 6重量％) 1 5 1 2重量部を用意した。 これを攪拌しながら 8 0°Cで乾燥させ、 得られた乾燥体を 7 8 0 °Cで 5時間焼 成した後、 直に室温にさらして急冷した。 さらに、 焼成したものをボールミル解 砕して 2 4 8重量部の無機非晶質粉体を得た。
( 2 ) 上記 （ 1 ) の未焼成の製紙スラッジ 1 5 1 2重量部と焼成物 2 4 8重量 部を混練し、 この得られた混練物をコンベアで搬送しながら、 3 k gZcm2 の 圧力で加圧しながら、 厚さ 1 0mmのシ一ト状成形とした。
(3) シート状成形体を 1 0 0 °Cで加熱して板状の無機硬化体とした。 上記 （1) で得られた無機非晶質粉体を蛍光 X線分析装置 （Rigaku製 RIX210 0 ) 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 また、 X線回折の測定を行っており、 X線回折のチャートは、 図 4に示す。 X線 回折は、 Rigaku製 MiniFlex を使用した。
ノイズのようなベースラインに、 結晶構造を示すピークが観察され、 非晶質構 造であることが判る。 また、 ピークからは、 Gehlenite, syn 、 Melilite- synthetic、 Gehenite, synthetic^ Anorthite, ordered が同 が観察された。 (製紙スラッジの焼成物）
S i 02 3 4 0重量％ MgO 6. 0 重量％ A 1 0； 2 0 8重量％ P2 0E 2. 7 重量％ F e 2 0： 1 6重量％ T i 0∑ 1. 0 重量％ C aO 3 2 S03 0. 5 重量％
C 1 0. 2 重量％ ZnO 0. 1 重量％ その他 微』
平均粒子径 1 1 0 μτα
2 7 5 6
比表面積 1 9 0 m2 , g
(実施例 3 - 2 )
( 1 ) 実施例 3 1で得られた製紙スラッジの焼成物 4 8重量部ととフエノ —ル樹脂 6 2重量部を混練し、 この得られた混練物をコンベアで搬送しながら、 3 k g/cm2 の圧力で加圧しながら、 厚さ 1 Ommのシート状成形とした。 さらに、 1 1 0°Cの温度にて、 圧力 7 k g/ cm2 で 2 0分間プレスし、 複合 硬化体を得た。
(実施例 3— 3 )
(1) シート状ガラス繊維に硬化剤を添加したフエノール樹脂溶液を含浸 （含 浸量 固形分換算 4 5%) した後、 8 0°Cの温度にて 2 0分間乾燥させて、 補強 シートを得た。 さらに、 フヱノール樹脂を板状体の表面と裏面に塗布して 8 0°C の温度にて 2 0分間乾燥させた。
(2) 実施例 3— 1における （1) および （2) に従って、 シート状成形体を 得た。
(3) 補強シートをシート状成形体の表面、 裏面に載置し、 1 1 0°Cの温度に て、 圧力 7 k g/ cm2 で 2 0分間プレスし、 表裏両面で厚さ 1 mmの補強層お よび厚さ 1 6 mmの板状体からなる複合建築材料を得た。
(4) この複合建築材料の表面に厚さ 0. 2 mmの杉板の化桩単扳を酢酸ビニ ル接着剤を介して貼付した。
(実施例 3— 4 )
実施例 3— 1と基本的に同様であるが、 実施例 3— 1の未焼成の製紙スラッジ 1 8 0 0重量部と、 その製紙スラッジの焼成物 2 4 8重量部と、 水 5 5 0 0重量 部とを混練して、 この得られたスラリーを脱水プレス法にて、 50 kgZcm2
(4. 9 MP a) の圧力で加圧して、 厚さ 1 5 mmのシート状成形とし、 このシ —ト状成形体を 1 0 0°Cで加熱して乾燥させて、 板状の複合硬化体とした。
(実施例 3— 5 )
実施例 3— 2と基本的に同様であるが、 実施例 3— 2の製紙スラッジの焼成物 2 4 8重量部と、 フヱノール樹脂 6 2重量部と、 水 1 0 0 0重量部とを混練して スラリーを調整し、 この得られたスラリーを脱水プレス法にて、 Z S k g/cm (2. 4 5MP a) の圧力で加圧しながら、 厚さ 1 0 mmのシート状成形とした c このシート状成形体をさらに、 1 5 0°Cの温度にて圧力 7 k g/cm2 (0. 6 9 MP a) で 2 0分間プレスして、 複合硬化体とした。
(比較例 3— 1 )
1 0 0 0 °Cで焼成した焼成スカム 6 0重量部、 水 3 6重量部、 セメント 1 0 0 重量部、 ビニロン繊維 0. 3重量部を強制攪拌ミキザで 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、 1 50〜1 8 0 k g/cm2 で加圧した後、 脱型した。
(比較例 3— 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 ( 1 500 °Cで焼成） 」 をボールミルにて粉砕し、 粉末度がブレーン値で 350 0 cm2 Zgとなるように粉砕したもの得た。
この粉砕物 5重量部に、 普通ポルトラントセントン 「秩父小野田社品」 を 95 重量部混合し、 さらにセメント中の S 03 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卜組成物を得た。
S i〇2 33 4 重量％ MgO 2 4 重量％ A 12 0： 1 4 2 重量％ P2 0： 7 0 重量％ F e 2 0： 5 0 重量％ NaO 0 7 重量％ C aO 33 9 重量％ K2 0 0 7 重量％ 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。
この実施例、 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、 釘打ち性を試験した。 この結果を表 3に示す。
なお、 比較例 3— 1、 3 -2の粉末の X線回折測定を行った。 比較例 3— 1で は 1 0 00 °Cで焼成しており、 比較例 3— 2では 1 5 0 0 °Cで焼成されてできた ものであり、 X線回折の測定では、 Gehlenite, syn、 MeliUte- synthetic、 Gehenite, synthetic. Anorthite, orderedのピークのみが観察された。
試験方法は、 曲げ強度については J I S A 6 9 0 1に、 圧縮強度について は JIS A 5416に規定された方法に準じて測定した。 また、 加工性は、 木工用丸鋸 にて切断加工を行い、 加工性を判断した。 また、 釘打ち性については、 直径 4m m、 長さ 5 Omm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 c 表 3
Figure imgf000044_0001
〔実施例 4〕
(実施例 4— 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 3 4重量％ 水分 6 6重量％) 1 5 1 2 gを攪拌しながら 8 0°Cで乾燥させ、 得られた乾燥 体を 7 8 0 °Cで 5時間焼成した後、 直ちに室温にさらして急冷した。 さらに、 焼 成したものを 5時間ボールミル粉砕して 2 4 8 gの非晶質粉体を得た。
この非晶質粉体を、 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、 比表面積は、 J I S R— 1 6 2 6 (BET法：流動法の 1点法） で行った。
S i 02 3 4 1重量％， F e 2 0： 1. 6重量％ C aO ： 3 2 1重量％， T i 02 1. 0重量％ A 1 0： 2 0 7重量％， so3 ： 0. 5重量％ MgO ： 5 9重量％， C 1 ： 0. 2重量％
P2 05 2 8重量％， Z ηθ ： 0. 1重量％ その他： 微』 平均粒子径： 1 1. 0 m
真比重： 2. 7 5 6
比表面積： 1 9. Om2 /g
また、 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 に示す。 なお、 X線回折は、 Rigaku製 MiniFlex を使用し、 C uを夕ーゲッ卜と した。 2 : 2 2 ° 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 半 ijる また、 ピークからは、 Gehlenite, syn、 Mel itite - synthetics Gehlenite- synthetic、 Anorthite， orderedが同定された。 結晶の存在量は、 粉体に対し て約 2 0重量％であった。
次いで、 力、くして得られた非晶質粉体 2 4 8重量部と未焼成の製紙スラッジ 1 5 1 2重量部とを混練し、 この混練物をコンベアで搬送しながら、 3 5 k g f Z cm2 の圧力を加えながら、 厚さ 1 Ommのシ一卜状成形体とした。 このシート 状成形体を 1 0 0 °Cで加熱して板状の複合硬化体とした。
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。
(実施例 4一 2 )
実施例 4一 1で得られた焼成物を 1 0時間ボールミル粉砕して 2 4 8 gの非晶 質粉体を得た。 この非晶質粉体を、 蛍光 X線分析装置 （Rigaku製 RIX2100 ) を 用 、て分析したところ、 酸化物に換算して下記の組成であつた。
S i 02 ： 3 4. 1重 J 1%, F e 0 1 6重量％
C aO： 3 2. 1重 i 1%, T i 02 1 0重量％
A 1 2 03 ： 2 0. 7重 i 1%, S03 ： 0 5重量％
MgO： 5. 9重 1%, C 1 ： 0 2重量％ ρ 2 05 ： 2. 8重 %, Z nO : 0 1重量％ その他：
平均粒子径： 6. 6 urn
真比重： 2. 75 6
比表面積： 3 1. 7m2 /g
次いで、 かくして得られた非晶質粉体 248重量部と未焼成の製紙スラッジ 1 5 1 2重量部とを混練し、 この混練物をコンベアで搬送しながら、 35 kg fZ cm2 の圧力を加えながら、 厚さ 1 Ommのシート状成形体とした。 このシート 状成形体を 1 00 °Cで加熱して板状の複合硬化体とした。
(実施例 4一 3 )
実施例 4一 1で得られた焼成物を 3時間ボールミル粉砕して 248 gの非晶質 粉体を得た。 この非晶質粉体を、 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つた。
記
S i 02 ： 34. 0重量％， F e 03 ： 1 2. 6重量％
C a 0： 32. T i 02 ： 1.
A 1 03 ： 20. S03 ： 0.
M O： 6. 0重量％， C 1 ： 0. 2重量％ p 2 05 ： 2. 7重量％， ZnO： 0.
その他： 微量
平均粒子径： 1 7. 6〃 m
真比重： 2. 75 6
比表面積： 4. 8m2 /g
次いで、 かくして得られた非晶質粉体 248重量部と未焼成の製紙スラッジ 1 5 1 2重量部とを混練し、 この混練物をコンベアで搬送しながら、 50 kg f/ cm2 の圧力を加えながら、 厚さ 1 0 mmのシート状成形体とした。 このシート 状成形体を 1 00°Cで加熱して板状の複合硬化体とした。 (実施例 4一 4 )
実施例 4一 1でボールミル粉砕して得られた非晶質粉体を、 さらに 30時間ボ —ルミル粉砕して 248 gの非晶質粉体を得た。 この非晶質粉体を、 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 の組成であった。
記
S i 02 ： 34. i< e 0 ： 1 2. 6重量％
C aO： 3 2. 1重量％， T i 02 ： 1. 0重量％
A 12 03 ： 20. S03 ： 0. 5重量％
MgO： 6. 0重量％， C 1 ： 0. 2重量％ p 2 05 ： 2. 7重量％， Z ηθ： 0. 1重量％ その他： 微璗
平均粒子径： 1. 5 m
真比重： 2. 756
比表面積： 1 39m2 /g
次いで、 かくして得られた非晶質粉体 248重量部と未焼成の製紙スラッジ 1 5 1 2重量部とを混練し、 この混練物をコンベアで搬送しながら、 3 k g fZc m2 の圧力を加えながら、 厚さ 1 0 mmのシート状成形体とした。 このシート状 成形体を 1 0 0 °Cで加熱して板状の複合硬化体とした。
(実施例 4一 5 )
実施例 4一 1でボールミル粉砕して得られた非晶質粉体を、 さらに 48時間ボ ールミル粉砕して 248 gの非晶質粉体を得た。 この非晶質粉体を、 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 の組成であった。
S i 0： 34. 0重量％， F e 2 0： :% C a〇： 32. 1重量％， T i 0; 1. 0重量％ A 12 0 20. S03 0. 5重量％ MgO： 6. 0重量％， C 1 ： 0. 2重量％
P2 Os 2. 7重量％， ZnO 0. 1重量％ その他
平均粒子径： 0. 98 rn
真比重： 2. 7 5 6
比表面積： 2 1 3m2 /g
次いで、 かくして得られた非晶質粉体 24 8重量部と未焼成の製紙スラッジ 1 5 1 2重量部とを混練し、 この混練物をコンベアで搬送しながら、 3 kg f/c m2 の圧力を加えながら、 厚さ 1 0 mmのシート状成形体とした。 このシート状 成形体を 1 00 °Cで加熱して板状の複合硬化体とした。
(実施例 4一 6 )
実施例 4一 1で得られた焼成物を 1 0分間ボールミル粉砕して 248 gの非晶 質粉体を得た。 この非晶質粉体を、 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つた。
記
S i 02 34 0重量％， F e 2 〇3 1 2.
C aO： 32 1重量％， T i 02 ： 1.
A 12 0 20 7重量％， S03 ： 0. 5重量％ MgO： 6 0重量％， C 1 ： 0. 2重量％
P2 05 2 7重量％， ZnO : 0. 1重量％ その他： 微 j
平均粒子径： 23 2 / m
真比重： 2. 7 5 6
比表面積： 0. 9m2 /g 次いで、 かく して得られた非晶質粉体 248重量部と未焼成の製紙スラッジ 1 5 1 2重量部とを混練し、 この混練物をコンベアで搬送しながら、 3 kg fZc m2 の圧力を加えながら、 厚さ 1 Ommのシート状成形体とした。 このシート状 成形体を 1 0 0°Cで加熱して板状の複合硬化体とした。
(実施例 4— 7 )
実施例 4 1で得られた非晶質粉体 248重量部とフヱノ一ル樹脂 62重量部 とを混練し、 この混練物をコンベアで搬送しながら、 3 k g f/cm2 の圧力を 加えながら、 厚さ 1 Ommのシート状成形体とした。 このシート状成形体を、 1 80°Cの温度および圧力 28 k f /cm2 にて 20分間のプレスを施して、 複 合硬化体を得た。
(実施例 4— 8 )
シ一ト状ガラス繊維に硬化剤を添加したフユノール樹脂溶液を含浸 （含浸量 固形分換算 45%) した後、 80°Cの温度にて 20分間乾燥させて、 補強シート を得た。 次いで、 実施例 4— 1と同様にシート状成形体を作製した。 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、 1 1 0°Cの温度にて、 圧 力 7 kg fZcm2 で 20分間プレスし、 表裏両面で厚さ 1 mmの補強層および 厚さ i Omm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. 2 mm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。
(比較例 4— 1 )
1 000 °Cで焼成した焼成スカム 60重量部、 水 36重量部、 セメント 1 0 0 重量部、 ビニロン繊維 0. 3重量部を強制攪拌ミキザで 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、 1 50〜1 80 k g f/cm2 で加圧した 後、 脱型した。 この板状体から採取した粉末について、 X線回折測定を行ったと ころ、 Gehlenite, syn、 Melitite - synthetic、 Gehlenite-synthetic、
Anorthite， ordered のピークのみが観察された。 (比較例 4一 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 1 500 °Cで焼成したのち、 ボールミルにて、 粉末度がブレーン値で 3500 cm2 Zg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 S03 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 卜と砂とを 1 ： 3の割合で混合し、 3日間放置した。
記
S i 02 33 4 重量％， MgO 2.
A 12 0： 1 4 2 重量％， P2 0 7. 0重量％ F e 2 0： 5 0 重量％， Na 0 0. 7重量％ C a0： 33 9 重量％， K2 0 0.
以上の実施例および比較例で得られた複合硬化体または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を試験した。 その結果を表 4に示す。 なお、 試験方法は、 曲げ強度が J I S A 690 1に、 また圧縮強度が J I S A 54 1 6に規定された方法に、 それぞれ準じて測定した。 また、 加工性は、 木工用丸鋸にて切断加工を行い、 加工性を判断した。 さらに、 釘打ち性について は、 直径 4mm、 長さ 50 mm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。
表 4
Figure imgf000051_0001
産業上の利用可能性
以上説明したように、 この発明の非晶質粉体を用いて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、 建築材料に最適な素材を低コス卜で提供できる。

Claims

請 求 の 範 囲
1. 2種以上の酸化物の系からなる非晶質体を含むことを特徴とする非晶質粉体。
2. 請求項 1において、 酸化物が、 Al 2 03 、 S i〇2 、 CaO、 Na2 〇、 Mg O P 2 05 、 S03 、 K2 0、 Ti 02 、 MnO、 F e 2 〇3 または Z n 0であることを特徵とする非晶質粉体。
3. A l、 S i、 Ca、 Na、 Mg、 P、 S、 K、 Ti、 Mn、 Feおよび Zn から選ばれる少なくとも 2種の元素を含む非晶質体からなることを特徴とする 非晶質粉体。
4. 請求項 1、 2または 3において、 粉体の比表面積が 1. 6〜20 Om2 /g であることを特徴とする非晶質粉体。
5. A 12 Os S i 02 — C aO系の非晶質体を含むことを特徴とする非晶質 粉体。
6. A 12 Os — S i02 — C a 0—酸化物系の非晶質体を含むことを特徴とす る非晶質粉体。
7. 請求項 6において、 酸化物が N a 2 0、 Mg〇、 P 2 05 、 S03 、 K2 0、 T i 02 、 MnO、 Fe 2 03 および Z n〇から選ばれる少なくとも 1種であ ることを特徴とする非晶質粉体。
8. 請求項 1ないし 7のいずれかにおいて、 非晶質体は、 それぞれ A 12 03 、 S i 02 および C a 0に換算して、 A 12 03 ：非晶質粉体の全重量に対して 5〜51重量％、 S i 02 ：非晶質粉体の全重量に対して 8〜53重量％およ び C a 0：非晶質粉体の全重量に対して 10〜 63重量％でかつ 3種の合計が 1 00重量％をこえない範囲で含有する組成であることを特徴とする非晶質粉 体。
9. 請求項 1ないし 8のいずれかにおいて、 さらにハロゲンを含有することを特 徴とする非晶質粉体。
0. 請求項 1ないし 9のいずれかにおいて、 さらに結晶体を有することを特徴 とする^ ½質粉体。
1. 蛍光 X線分析により A l、 S i、 C a、 N a、 Mg、 P、 S、 K、 T i、 Mn、 F eおよび Znから選ばれる少なくとも 2種の元素の存在が確認され、 X線回折分析において、 2 0 : 1 5 ° 〜4 0 ° の範囲でハローが見られる非晶 質体を含むことを特徴とする非晶質粉体。
2. 蛍光 X線分析により A 1、 S iおよび C aの存在が確認され、 X線回折分 析において、 Θ 1 5 ° 〜4 0 ° の範囲でハローが見られる非晶質体を含む ことを特徴とする非晶質粉体。
3. 蛍光 X線分析により A 1、 S iおよび C aの存在が確認され、 また、 これ らに加えて前記蛍光 X線分析により Na、 Mg、 P、 S、 K、 T i、 Mn、 F eおよび Z nから選ばれる少なくとも 1種の元素の存在が確認され、 さらに X 線回折分析において、 2 Θ 1 5 ° 〜4 0 ° の範囲でハローが見られる非晶質 体を含むことを特徴とする非晶質粉体。
4. 産業廃棄物である製紙スラッジを焼成させて成ることを特徴とする非晶質 粉体。
5. 産業廃棄物である製紙スラッジを 3 0 0 °C以上 8 0 0 °C未満で焼成させて 成ることを特徴とする非晶質粉体。
6. 請求項 1ないし 1 5のいずれかに記載の非晶質粉体と、 結合剤とからなる ことを特徴とする複合硬化体。
7. 請求項 1ないし 1 5のいずれかに記載の非晶質粉体と、 結合剤および繊維 状物と力、らなることを特徴とする複合硬化体。
8. 請求項 1 7において、 繊維状物が多糖類からなる有機質繊維状物であるこ とを特徴とする複合硬化体。
9. 請求項 1ないし 1 8のいずれかにおいて、 さらに無機粉末を含むことを特 徴とする複合硬化体。
2 0. 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 6ないし 1 9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。
2 1. 無機非晶質体からなり、 該無機非晶質体中には F eを含有してなるととも に、 比表面積は 1. 6〜200 m2 /gであることを特徴とする無機非晶質粉 体。
2 2. 請求項 2 1において、 無機非晶質粉体中の F eの含有量は、 F e 2 03 に 換算して無機非晶質粉体の全重量に対して 0. 1-30重量％であることを 特徵とする無機非晶質粉体。
23. 請求項 22において、 無機非晶質粉体は、 着色材として使用される無機非
^曰曰質」 粉体
24. 請求項 2 1ないし 2 3のいずれかにおいて、 無機非晶質体は、 Aし S i、
C a、 Na、 Mg、 P、 S、 K、 T i、 Mn、 Z nから選ばれる少なくとも 2 種以上の元素を含むことを特徴とする無機非晶質粉体。
25. 請求項 2 1ないし 24のいずれかにおいて、 無機非晶質体は、 2種以上の 酸化物からなり、 該酸化物は A 12 03 、 S i〇2 、 C aO、 Na2 〇、 Mg
0、 P 2 05 、 S〇3 、 K2 0、 T i 02 、 MnO、 ZnOから選ばれること を特徴とする無機非晶質粉体。
26. 請求項 2 1ないし 25のいずれかにおいて、 無機非晶質粉体は、 その比重 力 2. 2〜3. 0であることを特徴とする無機非晶質粉体。
27. 請求項 2 1ないし 26のいずれかにおいて、 無機非晶質体は、 各成分がそ れぞれ A 12 03 、 S i 02 、 C a 0に換算して以下の組成を有することを特 徴とする無機非晶質粉体。
A 12 03 ：無機非晶質粉体の全重量に対して 5〜 8 0重量％
S i 02 ：無機非晶質粉体の全重量に対して 8〜 8 0重量％
C a 0 ：無機非晶質粉体の全重量に対して 1 0〜 90重量％ 但し、 A 12 03 、 S i 02 および CaOの合計は、 1 00重量％を越えな い
28. 請求項 2 1ないし 27のいずれかにおいて、 無機非晶質粉体は、 産業廃棄 物である製紙スラッジを焼成したものであることを特徴とする無機非晶質粉体
29. 請求項 2 1ないし 28のいずれかにおいて、 無機非晶質体は、 ハロゲンを 含有してなることを特徴とする無機非晶質粉体。
30. 請求項 2 1ないし 29のいずれかに記載の無機非晶質粉体と、 結合材とか らなることを特徴とする複合硬化体。
3 1. 請求項 2 1ないし 29のいずれかに記載の無機非晶質粉体、 結合材および 繊維状物からなることを特徴とする複合硬化体。
32. 請求項 3 1において、 繊維状物は、 多糖類からなる有機質繊維状物である ことを特徴とする複合硬化体。
33. 請求項 3 1または 32において、 繊維状物は、 特定方向に配向しているこ とを特徴とする複合硬化体。
34. 芯材の少なくとも片面に、 補強層が形成されている複合建築材料であって、 該芯材は、 請求項 3 0ないし 33の 、ずれかに記載の複合硬化体からなること を特徴とする複合建築材料。
35. 無機非晶質体からなり、 該無機非晶質体中には結晶体を含有してなること を特徴とする無機非晶質粉体。
36. 無機非晶質体からなり、 該無機非晶質体中には C aを含む結晶体を含有し てなる無機非晶質粉体。
37. 請求項 35または 36において、 無機非晶質粉体の比表面積は、 1. 6〜 200 m2 Zgであることを特徴とする無機非晶質粉体。
38. 請求項 3 5ないし 37のいずれかにおいて、 無機非晶質体は、 A l、 S i、 Ca、 Na、 Mg、 P、 S、 K、 T i、 Mn、 F e、 Znから選ばれる少なく とも 2種以上の元素を含むことを特徴とする無機非晶質粉体。
3 9. 請求項 3 5ないし 38のいずれかにおいて、 無機非晶質体は、 2種以上の 酸化物からなり、 該酸化物は A l 2 03 、 S i 02 、 CaO、 Na2 0、 Mg 0、 P2 05 、 S03 、 K2 0、 T i 02 、 ΜηΟ、 F e 2 03 、 ZnOから 選ばれることを特徴とする無機非晶質粉体。
40. 請求項 3 5ないし 39のいずれかにおいて、 無機非晶質粉体は、 その比重 力 2. 2〜3. 0であることを特徴とする無機非晶質粉体。
4 1. 請求項 35ないし 40のいずれかにおいて、 無機非晶質体は、 各成分がそ れぞれ A 12 03 、 S i 02 、 C a 0に換算して以下の組成を有することを特 徴とする無機非晶質体。
A 1 03 ：無機非晶質粉体の全重量に対して 5〜 5 1重量％
S i 02 ：無機非晶質粉体の全重量に対して 8〜 53重量％
C a 0 ：無機非晶質粉体の全重量に対して 1 0〜 63重量％
但し A 12 03 、 S i 02 および C a 0の合計は、 1 00重量％を越ぇなぃ 42. 請求項 3 5ないし 4 1のいずれかにおいて、 無機非晶質体はハロゲンを含 有してなることを特徴とする無機非晶質粉体。
43. 請求項 3 5ないし 42のいずれかに記載の無機非晶質粉体と、 結合材とか らなることを特徴とする複合硬化体。
44. 請求項 35ないし 42のいずれかに記載の無機非晶質粉体、 結合材および 繊維状物からなることを特徴とする複合硬化体。
45. 請求項 44において、 繊維状物は， 多糖類からなる有機質繊維状物である ことを特徴とする複合硬化体。
46. 請求項 44または 45において、 繊維状物は、 特定方向に配向しているこ とを特徴とする複合硬化体。
47. 芯材の少なくとも片面に、 補強層が形成されている複合建築材料であって、 該芯材は、 請求項 43ないし 46のいずれかに記載の複合硬ィヒ体からなること を特徴とする複合建築材料。
8. 無機非晶質体を含む多孔質の粉体であって、 その比表面積が 1. 6〜2 0 0 m2 Zgであることを特徴とする非晶質粉体。
9. 2種以上の酸化物の系からなる非晶質体を含む多孔質の粉体であって、 そ の比表面積が 1. 6〜2 0 Om2 Zgであることを特徴とする非晶質粉体。 0. 請求項 4 8または 4 9に記載の非晶質粉体と、 結合剤とからなることを特 徴とする複合硬化体。
1. 請求項 4 8または 4 9に記載の非晶質粉体と、 結合剤および繊維状物とか らなることを特徴とする複合硬化体。
2. 請求項 5 1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。
3. 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 5 0ないし 5 2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。
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