WO2022030026A1 - 複合材料及び複合材料の製造方法 - Google Patents

複合材料及び複合材料の製造方法 Download PDF

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    • C04B2111/28—Fire resistance, i.e. materials resistant to accidental fires or high temperatures

Definitions

  • This disclosure relates to composite materials and methods for manufacturing composite materials.
  • FRP Fiber Reinforced Plastics
  • a composite material that is more nonflammable than FRP is desired.
  • One aspect of the present disclosure is a composite material containing a base material and an inorganic fiber.
  • the base material contains (a) a dehydration condensation reaction product of sodium silicate and (b) an alumina cement.
  • the composite material which is one aspect of the present disclosure, is highly nonflammable.
  • Another aspect of the present disclosure is a method of manufacturing a composite material containing a base material and an inorganic fiber.
  • the inorganic fiber is impregnated with a solution containing (A) sodium silicate and (B) alumina cement and heated to obtain the component (A). causes a dehydration condensation reaction.
  • a highly nonflammable composite material can be produced.
  • the composite material of the present disclosure includes a base material and an inorganic fiber.
  • the base material is impregnated with inorganic fibers.
  • the composite material is reinforced with inorganic fibers.
  • the base material contains (a) the dehydration condensation reaction product of sodium silicate and (b) alumina cement.
  • the component (a) is a product produced by dehydration condensation reaction of sodium silicate.
  • the component (a) is, for example, a compound having a skeleton in which siloxane bonds are connected.
  • the component (a) contains, for example, siloxane. As a result of the dehydration condensation reaction, 100 parts by mass of sodium silicate becomes 60 parts by mass of the component (a).
  • the mass of the component (a) contained in the base material is larger than the mass of the component (b) contained in the base material.
  • the mass of the component (a) is larger than the mass of the component (b), the nonflammability and strength of the composite material are higher.
  • the base material preferably contains 5 parts by mass or more and 25 parts by mass or less of the component (b) with respect to 100 parts by mass of the component (a).
  • the strength of the composite material is further higher.
  • the base material may further contain other components.
  • other components include shirasu balloons, silicate minerals and the like.
  • silicate mineral include wollastonite and the like.
  • the base material preferably contains 5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less of a shirasu balloon with respect to 100 parts by mass of the component (a).
  • the composite material becomes even lighter.
  • the base material preferably contains 5 parts by mass or more and 15 parts by mass or less of a silicate mineral with respect to 100 parts by mass of the component (a).
  • the blending amount of the silicate mineral in the base material is within the above range, the heat resistance of the composite material is further higher.
  • Examples of the inorganic fiber include glass fiber and basalt fiber.
  • the form of the inorganic fiber is preferably cross-shaped.
  • Examples of the inorganic fiber include a glass cloth made of glass fiber, a glass cloth made of basalt fiber, and the like.
  • glass fiber or basalt fiber is used as the inorganic fiber, the nonflammability of the composite material is higher than that when aluminum fiber or alumina fiber is used.
  • basalt fiber is used as the inorganic fiber, the mechanical strength of the composite material is higher. It is presumed that the reason for the high mechanical strength is that the basalt fibers are not easily attacked even when the base material is alkaline.
  • the inorganic fiber does not contain a binder made of an organic material.
  • smoke and an offensive odor are unlikely to be generated from the composite material even when the composite material is heated to a temperature of 200 ° C. or higher.
  • the composite material of the present disclosure can be produced, for example, by basically the same method as the conventional method for producing FRP.
  • the conventional method for producing FRP uses a liquid resin composition
  • a solution containing (A) sodium silicate and (B) alumina cement hereinafter referred to as. Then, use the solution for the base material).
  • the mass of the component (A) contained in the base material solution is larger than the mass of the component (B) contained in the base material solution.
  • the mass of the component (A) is larger than the mass of the component (B), the produced composite material is more nonflammable.
  • the base material solution preferably contains 5 parts by mass or more and 50 parts by mass or less of the component (B) with respect to 100 parts by mass of the component (A).
  • the blending amount of the component (B) in the base material solution is within the above range, the strength of the produced composite material is higher.
  • the base material solution may further contain other components.
  • other components include shirasu balloons, silicate minerals and the like.
  • silicate mineral include wollastonite and the like.
  • the base material solution preferably contains 5 parts by mass or more and 20 parts by mass or less of a shirasu balloon with respect to 100 parts by mass of the component (A).
  • the composite material becomes even lighter.
  • the base material solution preferably contains 5 parts by mass or more and 15 parts by mass or less of a silicate mineral with respect to 100 parts by mass of the component (A).
  • the blending amount of the silicate mineral in the base material solution is within the above range, the heat resistance of the composite material is further higher.
  • Examples of the method for manufacturing the composite material include a manufacturing method including the following steps (1) to (4) (hereinafter referred to as the first manufacturing method).
  • the laminate is placed in a drying oven at 70 to 100 ° C. for 5 hours for each production type. At this time, the solvent of the base material solution is vaporized and the laminate is cured. Further, the sodium (A) sodium silicate contained in the base material solution becomes the component (a) by the dehydration condensation reaction. The component (a) is a dehydration condensation reaction product of sodium silicate. The (B) alumina cement contained in the base material solution functions as a curing accelerator. As a result, the laminate becomes a composite material.
  • the composite material includes a base material and an inorganic fiber. The base material is impregnated with inorganic fibers. The composite material is reinforced with inorganic fibers.
  • the base material contains the component (a) and the component (b).
  • the composite materials of the present disclosure are more nonflammable than conventional FRP. Moreover, the composite material of the present disclosure has high strength.
  • Example 1 Production of base material solution
  • the base material solutions S1 to S3 having the following compositions were produced.
  • the method for producing the base material solutions S1 to S3 is a method of mixing each component.
  • composite material S1, S2, and S3 were produced by the above-mentioned first production method using the base material solution S2. Further, a composite material was produced by the above-mentioned first production method using the base material solution S3.
  • the composite materials produced by using the base material solutions S1, S2, and S3 will be referred to as composite materials S1, S2, and S3, respectively.
  • the inorganic fiber used in the production of the composite materials S1 to S3 was glass cloth (manufactured by Nitto Boseki, product number: WF350-100-BS6). Further, in the composite materials S1 to S3, the number of laminated layers of the inorganic fiber cloth was 11. In the drying and curing step, the temperature in the drying oven was 100 ° C.
  • a bending test was performed in accordance with JIS K 7171, and the bending strength and the bending elastic modulus were measured.
  • the bending strength of the composite material S1 was 108.3 MPa.
  • the flexural modulus of the composite material S1 was 4.430 GPa.
  • Each of the composite materials S1 to S3 was subjected to a heat generation test in accordance with ISO-5660. In the exothermic test, the test piece was heated for 20 minutes. The radiation intensity was 50 kW / m 2 .
  • the total calorific value was 0.01 MJ / m 2 , which was very small.
  • the maximum heat generation rate was 0.33 kW / m 2 , which was very low.
  • Each of the composite materials S1 to S3 was subjected to a nonflammability test in accordance with ISO-1182.
  • the test method was as follows. A cylindrical electric furnace was prepared. In addition, a test body was prepared. The shape of the test piece was a cylinder having a diameter of 44.6 mm and a height of 47.5 mm. The mass of the test piece before the test was 125.46 g.
  • the temperature inside the electric furnace was adjusted to 750 ⁇ 5 ° C. After adjusting the temperature inside the furnace, the power consumption of the electric furnace was kept constant. After adjusting the temperature inside the furnace, the test piece was inserted into the furnace. After inserting the test piece, the temperature inside the furnace, the center temperature of the test piece, and the surface temperature of the test piece were continuously measured. In addition, the mass of the test piece was measured before and after the test. In addition, the shape of the test piece was observed before and after the test. The test was continued until the temperature inside the furnace reached the final equilibrium temperature. The final equilibrium temperature is the temperature inside the furnace when the temperature inside the furnace remains stable for 10 minutes within the range of ⁇ 2 ° C.
  • the temperature inside the ascending furnace at the center of the test piece was 2 ° C.
  • the ascending furnace temperature is a value obtained by subtracting the final equilibrium temperature from the maximum temperature in the furnace.
  • the maximum temperature in the furnace is the maximum temperature in the furnace during the period from the insertion of the test piece to the end of the test.
  • the temperature inside the ascending furnace on the surface of the test piece was 2.8 ° C.
  • the mass reduction rate WR of the test piece was 12.0%.
  • the mass reduction rate WR is a value represented by the following equation (1).
  • W1 is the mass of the test piece before the test.
  • W2 is the mass of the test piece after the test.
  • the temperature inside the ascending furnace at the center of the test piece and the temperature inside the ascending furnace on the surface of the test piece were smaller than the standard 20 ° C. in ISO-1182. Further, in the composite material S1, the mass reduction rate WR was smaller than the standard of 30% in ISO-1182. Further, in the composite material S1, the shape of the test piece after the test did not change significantly as compared with the shape of the test piece before the test. The results of the nonflammability test show that the composite material S1 is highly nonflammable.
  • Example 2 Production of base material solution A base material solution S4 having the following composition was produced.
  • the method for producing the base material solution S4 is a method of mixing each component.
  • the inorganic fiber used in the production of the composite material S4 was basalt fiber (manufactured by Arteplus, product number: AC1919G 102).
  • the number of laminated inorganic fibers was 11.
  • the temperature in the drying oven was 100 ° C.
  • the composite material S4 was subjected to a tensile test in accordance with JIS K 7164, and the tensile strength was measured.
  • the tensile strength of the composite material S4 was 34.1 MPa.
  • the composite material S4 was subjected to a bending test in accordance with JIS K7171, and the bending strength and flexural modulus were measured.
  • the bending strength of the composite material S4 was 57.1 MPa.
  • the flexural modulus of the composite material S4 was 20.8 GPa.
  • a plurality of functions possessed by one component in the above embodiment may be realized by a plurality of components, or one function possessed by one component may be realized by a plurality of components. May be good. Further, a plurality of functions possessed by the plurality of components may be realized by one component, or one function realized by the plurality of components may be realized by one component. Further, a part of the configuration of the above embodiment may be omitted. Further, at least a part of the configuration of the above embodiment may be added or replaced with the configuration of the other above embodiment.
  • the present disclosure can be realized in various forms such as a system having the composite material as a component.

Abstract

母材と、無機繊維とを含む複合材料であって、前記母材は、（ａ）ケイ酸ナトリウムの脱水縮合反応生成物及び（ｂ）アルミナセメントを含む複合材料。母材と、無機繊維とを含む複合材料の製造方法であって、前記無機繊維に、（Ａ）ケイ酸ナトリウム及び（Ｂ）アルミナセメントを含む溶液を浸み込ませ、加熱することで前記（Ａ）成分に脱水縮合反応を生じさせる複合材料の製造方法。

Description

複合材料及び複合材料の製造方法 関連出願の相互参照
　本国際出願は、２０２０年８月３日に日本国特許庁に出願された日本国特許出願第２０２０－１３１６５６号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第２０２０－１３１６５６号の全内容を本国際出願に参照により援用する。
　本開示は複合材料及び複合材料の製造方法に関する。
　従来、鉄道車両、船舶、及び水上施設等の分野でＦＲＰ（Fiber Reinforced Plastics）が使用されてきた。ＦＲＰは、樹脂から成る母材と、強化繊維とを含む複合材料である。ＦＲＰに関する技術は特許文献１に開示されている。
特開２０００－３１８０７１号公報
　ＦＲＰよりも不燃性が高い複合材料が望まれている。本開示の１つの局面では、不燃性が高い複合材料及び複合材料の製造方法を提供することが好ましい。
　本開示の１つの局面は、母材と、無機繊維とを含む複合材料である。前記母材は、（ａ）ケイ酸ナトリウムの脱水縮合反応生成物及び（ｂ）アルミナセメントを含む。本開示の１つの局面である複合材料は不燃性が高い。
　本開示の別の局面は、母材と、無機繊維とを含む複合材料の製造方法である。本開示の別の局面である複合材料の製造方法では、前記無機繊維に、（Ａ）ケイ酸ナトリウム及び（Ｂ）アルミナセメントを含む溶液を浸み込ませ、加熱することで前記（Ａ）成分に脱水縮合反応を生じさせる。本開示の別の局面である複合材料の製造方法によれば、不燃性が高い複合材料を製造できる。
　本開示の例示的な実施形態について説明する。
　１．複合材料の構成
　本開示の複合材料は、母材と、無機繊維とを含む。例えば、母材は無機繊維に含侵している。複合材料は、無機繊維により強化されている。
　母材は、（ａ）ケイ酸ナトリウムの脱水縮合反応生成物及び（ｂ）アルミナセメントを含む。（ａ）成分は、ケイ酸ナトリウムが脱水縮合反応をして生じた生成物である。（ａ）成分は、例えば、シロキサン結合が連なった骨格を有する化合物である。（ａ）成分は、例えば、シロキサンを含む。１００質量部のケイ酸ナトリウムは、脱水縮合反応の結果、６０質量部の（ａ）成分となる。
　母材に含まれる（ａ）成分の質量は、母材に含まれる（ｂ）成分の質量より大きいことが好ましい。（ａ）成分の質量が（ｂ）成分の質量より大きい場合、複合材料の不燃性及び強度が一層高い。
　母材は、１００質量部の（ａ）成分に対し、５質量部以上２５質量部以下の（ｂ）成分を含むことが好ましい。母材における（ｂ）成分の配合量が上記の範囲内である場合、複合材料の強度が一層高い。
　母材は、他の成分をさらに含んでいてもよい。他の成分として、例えば、シラスバルーン、ケイ酸塩鉱物等が挙げられる。ケイ酸塩鉱物として、例えば、ウオラストナイト等が挙げられる。
　母材は、１００質量部の（ａ）成分に対し、５量部以上２０質量部以下のシラスバルーンを含むことが好ましい。母材におけるシラスバルーンの配合量が上記の範囲内である場合、複合材料が一層軽量となる。
　母材は、１００質量部の（ａ）成分に対し、５質量部以上１５質量部以下のケイ酸塩鉱物を含むことが好ましい。母材におけるケイ酸塩鉱物の配合量が上記の範囲内である場合、複合材料の耐熱性が一層高い。
　無機繊維として、例えば、ガラス繊維、バサルト繊維等が挙げられる。無機繊維の形態として、クロス状が好ましい。無機繊維として、例えば、ガラス繊維から成るガラスクロス、バサルト繊維から成るガラスクロス等が挙げられる。無機繊維として、ガラス繊維、又はバサルト繊維を使用した場合、アルミ繊維やアルミナ繊維を使用した場合よりも、複合材料の不燃性が一層高い。無機繊維としてバサルト繊維を使用した場合、複合材料の機械的強度が一層高い。機械的強度が高い理由は、母材がアルカリ性である場合でも、バサルト繊維が侵され難いためであると推測される。
　無機繊維は、有機材料から成るバインダーを含まないことが好ましい。無機繊維が有機材料から成るバインダーを含まない場合、複合材料が２００℃以上の温度に加熱された場合でも、複合材料から発煙や異臭が発生し難い。
　２．複合材料の製造方法
　本開示の複合材料は、例えば、従来のＦＲＰの製造方法と基本的には同様の方法で製造することができる。ただし、従来のＦＲＰの製造方法では液状の樹脂組成物を使用していたのに対し、本開示の複合材料の製造方法では、（Ａ）ケイ酸ナトリウム及び（Ｂ）アルミナセメントを含む溶液（以下では母材用溶液とする）を使用する。
　母材用溶液に含まれる（Ａ）成分の質量は、母材用溶液に含まれる（Ｂ）成分の質量より大きいことが好ましい。（Ａ）成分の質量が（Ｂ）成分の質量より大きい場合、製造された複合材料の不燃性が一層高い。
　母材用溶液は、１００質量部の（Ａ）成分に対し、５質量部以上５０質量部以下の（Ｂ）成分を含むことが好ましい。母材用溶液における（Ｂ）成分の配合量が上記の範囲内である場合、製造された複合材料の強度が一層高い。
　母材用溶液は、他の成分をさらに含んでいてもよい。他の成分として、例えば、シラスバルーン、ケイ酸塩鉱物等が挙げられる。ケイ酸塩鉱物として、例えば、ウオラストナイト等が挙げられる。
　母材用溶液は、１００質量部の（Ａ）成分に対し、５質量部以上２０質量部以下のシラスバルーンを含むことが好ましい。母材用溶液におけるシラスバルーンの配合量が上記の範囲内である場合、複合材料が一層軽量となる。
　母材用溶液は、１００質量部の（Ａ）成分に対し、５質量部以上１５質量部以下のケイ酸塩鉱物を含むことが好ましい。母材用溶液におけるケイ酸塩鉱物の配合量が上記の範囲内である場合、複合材料の耐熱性が一層高い。
　複合材料の製造方法として、例えば、以下の（１）～（４）の工程を含む製造方法（以下では第１の製造方法とする）が挙げられる。
　（１）積層物の形成
　(i)生産型の内面に、母材用溶液を均等に塗り付ける。
　(ii) 母材用溶液を塗り付けた部分の上に、無機繊維のクロスを置く。
　(iii) モヘヤローラー等を用い、無機繊維のクロスに母材用溶液を塗り付ける。
　(iv)脱泡ローラー等を用い、無機繊維のクロスに含まれている空気を抜きながら、母材用溶液を無機繊維のマットに均一に浸み込ませる。
　（ｖ）新たな無機繊維のクロスを積層する。
　(vi) 新たな無機繊維のクロスに対し、前記(iii)～(iv)の工程を行う。
　(vii)積層した無機繊維のクロスの数が所定の数になるまで、前記(v)～(vi)の工程を繰り返す。以上の工程により、積層物が形成される。
　（２）乾燥硬化
　積層物を、生産型ごと、７０～１００℃の乾燥炉の中に５時間置く。このとき、母材用溶液の溶媒は気化し、積層物は硬化する。また、母材用溶液に含まれている（Ａ）ケイ酸ナトリウムは、脱水縮合反応により、（ａ）成分となる。（ａ）成分とは、ケイ酸ナトリウムの脱水縮合反応生成物である。母材用溶液に含まれている（Ｂ）アルミナセメントは、硬化促進剤として機能する。その結果、積層物は複合材料となる。複合材料は、母材と、無機繊維とを含む。母材は、無機繊維に含侵している。複合材料は、無機繊維により強化されている。母材は、（ａ）成分及び（ｂ）成分を含む。
　（３）脱型作業
　へら等を用い、生産型と複合材料との間に隙間を作る。その隙間にコンプレッサー等を用いてエアーを吹き込む。次に、生産型から複合材料を取り出す。なお、第１の製造方法で製造された複合材料は成形品である。
　（４）仕上げ作業
　複合材料のうち不要な部分を、電動サンダー等を用いて切除する。
　３．複合材料が奏する効果
　本開示の複合材料は、従来のＦＲＰに比べて不燃性が高い。また、本開示の複合材料は、強度が高い。
　４．実施例１
　（４－１）母材用溶液の製造
　以下の組成を有する母材用溶液Ｓ１～Ｓ３を製造した。母材用溶液Ｓ１～Ｓ３の製造方法は、各成分を混合する方法である。
　（母材用溶液Ｓ１）
　ケイ酸ナトリウムＪＩＳ３号：７４．０質量部
　シラスバルーン：７．４質量部
　ケイ酸塩鉱物（ウオラストナイト）：７．４質量部
　アルミナセメント：１１．２質量部
　（母材用溶液Ｓ２）
　ケイ酸ナトリウムＪＩＳ３号：６９．０質量部
　シラスバルーン：６．９質量部
　ケイ酸塩鉱物（ウオラストナイト）：６．９質量部
　アルミナセメント：１７．２質量部
　（母材用溶液Ｓ３）
　ケイ酸ナトリウムＪＩＳ３号：６２．４質量部
　シラスバルーン：６．３質量部
　ケイ酸塩鉱物（ウオラストナイト）：６．３質量部
　アルミナセメント：２５．０質量部
　（４－２）複合材料の製造
　母材用溶液Ｓ１を用い、上述した第１の製造方法により複合材料を製造した。また、母材用溶液Ｓ２を用い、上述した第１の製造方法により複合材料を製造した。また、母材用溶液Ｓ３を用い、上述した第１の製造方法により複合材料を製造した。以下では、母材用溶液Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３を用いて製造した複合材料を、それぞれ、複合材料Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３とする。
　複合材料Ｓ１～Ｓ３の製造に使用した無機繊維は、ガラスクロス（日東紡製、品番：ＷＦ３５０－１００－ＢＳ６）であった。また、複合材料Ｓ１～Ｓ３において、無機繊維のクロスの積層数は１１枚であった。乾燥硬化の工程において、乾燥炉の中の温度は１００℃であった。
　（４－３）複合材料の評価
　複合材料Ｓ１～Ｓ３のそれぞれについて、ＪＩＳ　Ｋ　７１６４に準拠し、引張試験を行い、引張強さを測定した。複合材料Ｓ１の引張強さは５０．４ＭＰａであった。
　複合材料Ｓ１～Ｓ３のそれぞれについて、ＪＩＳ　Ｋ　７１７１に準拠し、曲げ試験を行い、曲げ強さ及び曲げ弾性率を測定した。複合材料Ｓ１の曲げ強さは１０８．３ＭＰａであった。複合材料Ｓ１の曲げ弾性率は４．４３０ＧＰａであった。
　複合材料Ｓ１～Ｓ３のそれぞれについて、ＩＳＯ－５６６０に準拠し、発熱性試験を行った。発熱性試験では、試験体を２０分間加熱した。輻射強度は５０ｋＷ／ｍ2であった。
　複合材料Ｓ１において、総発熱量は０．０１ＭＪ／ｍ2であり、非常に少なかった。複合材料Ｓ１において、最高発熱速度は０．３３ｋＷ／ｍ2であり、非常に低かった。発熱性試験後、複合材料Ｓ１の試験体に変形は生じていなかった。複合材料Ｓ１の試験体は着火しなかった。発熱性試験の結果は、複合材料Ｓ１の不燃性が高いことを示している。
　複合材料Ｓ１～Ｓ３のそれぞれについて、ＩＳＯ－１１８２に準拠し、不燃性試験を行った。試験方法は以下のとおりであった。円筒状の電気炉を用意した。また、試験体を用意した。試験体の形状は、直径４４．６ｍｍ、高さ４７．５ｍｍの円筒状であった。試験前における試験体の質量は１２５．４６ｇであった。
　電気炉の炉内温度を７５０±５℃に調整した。炉内温度の調整後は、電気炉の消費電力量を一定にした。炉内温度の調整後、試験体を炉内に挿入した。試験体の挿入後、炉内温度、試験体の中心温度、及び、試験体の表面温度を継続的に測定した。また、試験前と試験後において、試験体の質量を測定した。また、試験前と試験後において、試験体の形状を観察した。試験は、炉内温度が最終的平衡温度になるまで継続した。最終的平衡温度とは、炉内温度が±２℃の範囲内で１０分間安定した状態となったときの炉内温度である。
　複合材料Ｓ１において、試験体の中心における上昇炉内温度は２℃であった。上昇炉内温度とは、炉内最高温度から、最終平衡温度を差し引いた値である。炉内最高温度とは、試験体の挿入時から、試験の終了時までの期間における、炉内温度の最高値である。
　複合材料Ｓ１において、試験体の表面における上昇炉内温度は２．８℃であった。複合材料Ｓ１において、試験体の質量減少率ＷＲは１２．０％であった。質量減少率ＷＲとは、以下の式（１）で表される値である。
　式（１）　ＷＲ＝（（Ｗ１－Ｗ２）／Ｗ１）×１００
　式（１）において、Ｗ１は試験前における試験体の質量である。Ｗ２は試験後における試験体の質量である。
　複合材料Ｓ１において、試験体の中心における上昇炉内温度、及び、試験体の表面における上昇炉内温度は、ＩＳＯ－１１８２での基準である２０℃に比べて小さかった。また、複合材料Ｓ１において、質量減少率ＷＲは、ＩＳＯ－１１８２での基準である３０％に比べて小さかった。また、複合材料Ｓ１において、試験後における試験体の形状は、試験前における試験体の形状に比べて、大きな変化はなかった。不燃性試験の結果は、複合材料Ｓ１の不燃性が高いことを示している。
　５．実施例２
　（５－１）母材用溶液の製造
　以下の組成を有する母材用溶液Ｓ４を製造した。母材用溶液Ｓ４の製造方法は、各成分を混合する方法である。
　（母材用溶液Ｓ４）
　ケイ酸ナトリウムＪＩＳ３号：７４．０質量部
　シラスバルーン：７．４質量部
　ケイ酸塩鉱物（ウオラストナイト）：７．４質量部
　アルミナセメント：７．４質量部
　（５－２）複合材料の製造
　母材用溶液Ｓ４を用い、上述した第１の製造方法により複合材料を製造した。以下では、母材用溶液Ｓ４を用いて製造した複合材料を、複合材料Ｓ４とする。
　複合材料Ｓ４の製造に使用した無機繊維は、バサルト繊維（アルテプラス社製、品番：ＡＣ１９１９Ｇ　１０２）であった。無機繊維の積層数は１１枚であった。乾燥硬化の工程において、乾燥炉の中の温度は１００℃であった。
　（５－３）複合材料の評価
　複合材料Ｓ４について、ＪＩＳ　Ｋ　７１６４に準拠し、引張試験を行い、引張強さを測定した。複合材料Ｓ４の引張強さは３４．１ＭＰａであった。
　複合材料Ｓ４について、ＪＩＳ　Ｋ　７１７１に準拠し、曲げ試験を行い、曲げ強さ及び曲げ弾性率を測定した。複合材料Ｓ４の曲げ強さは５７．１ＭＰａであった。複合材料Ｓ４の曲げ弾性率は２０．８ＧＰａであった。
　６．他の実施形態
　以上、本開示の実施形態について説明したが、本開示は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
　（６－１）上記実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。
　（６－２）上述した複合材料の他、当該複合材料を構成要素とするシステム等、種々の形態で本開示を実現することもできる。

Claims (6)

  1. 　母材と、無機繊維とを含む複合材料であって、
    　前記母材は、（ａ）ケイ酸ナトリウムの脱水縮合反応生成物及び（ｂ）アルミナセメントを含む複合材料。
  2. 　請求項１に記載の複合材料であって、
    　前記母材に含まれる前記（ａ）成分の質量は、前記母材に含まれる前記（ｂ）成分の質量より大きい複合材料。
  3. 　請求項１又は２に記載の複合材料であって、
    　前記母材は、シラスバルーン、及びケイ酸塩鉱物から成る群から選択される１以上をさらに含む複合材料。
  4. 　母材と、無機繊維とを含む複合材料の製造方法であって、
    　前記無機繊維に、（Ａ）ケイ酸ナトリウム及び（Ｂ）アルミナセメントを含む溶液を浸み込ませ、
    　加熱することで前記（Ａ）成分に脱水縮合反応を生じさせる複合材料の製造方法。
  5. 　請求項４に記載の複合材料の製造方法であって、
    　前記溶液に含まれる前記（Ａ）成分の質量は、前記溶液に含まれる前記（Ｂ）成分の質量より大きい複合材料の製造方法。
  6. 　請求項４又は５に記載の複合材料の製造方法であって、
    　前記溶液は、シラスバルーン、及びケイ酸塩鉱物から成る群から選択される１以上をさらに含む複合材料の製造方法。
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