JPH07118049A - セメント質組成物、それを用いたセメント質硬化体及び該硬化体の製造方法 - Google Patents

セメント質組成物、それを用いたセメント質硬化体及び該硬化体の製造方法

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JPH07118049A
JPH07118049A JP28167593A JP28167593A JPH07118049A JP H07118049 A JPH07118049 A JP H07118049A JP 28167593 A JP28167593 A JP 28167593A JP 28167593 A JP28167593 A JP 28167593A JP H07118049 A JPH07118049 A JP H07118049A
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acid
cementitious
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Mitsuhiro Maehama
充宏 前浜
Kiyoto Doi
清人 土井
Mitsusachi Mizoguchi
光幸 溝口
Hisakazu Hatsuji
尚和 初治
Masaki Hasegawa
正木 長谷川
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
Original Assignee
Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates

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Abstract

(57)【要約】 【構成】 水硬性セメントとα,β−不飽和多塩基酸及
び/または飽和多塩基酸と分子内に少なくとも2個以上
の水酸基を有する化合物を含有するセメント質組成物で
ある。この組成物を所定形状に成形後、加熱硬化するこ
とによりセメント質硬化体製品を得る。 【効果】 従来技術で得られるものに比し、曲げ強度が
優れ、高強度なセメント質硬化体製品が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、建築土木分野を中心に
電気・電子製品、輸送機器等の広い分野において使用す
ることの可能なセメント質組成物、それを用いた硬化体
及びその製造方法に関するものである。さらに詳細に
は、従来技術で得られるものよりも高強度なものが得ら
れるセメント質組成物、その硬化体及びその該硬化体の
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】現在、水硬性セメントを用いて製造され
るセメント製品は、安価であり、高い圧縮強度をもつと
いう特性があるが故に、建築土木分野を中心に広く使用
されている。しかしながら、一般のセメント製品は曲げ
強度が50〜100kgf/cm2 程度しかないという
短所を合わせ持っている。そのために、その使用範囲が
限定される傾向にある。さらには、ある程度の強度をも
たせるために、厚みが必要となり、成形物の重量がかな
り大きくなり、施工性や輸送、ハンドリング等に難を来
す場合がある。この低い曲げ強度を補うために、従来よ
り様々な工夫がなされてきた。例えば、コンクリートの
内部に補強材を入れることがあげられる。現行では、鉄
筋をコンクリートの補強材として広く用いられてきてい
る。また、鉄筋の替わりに鋼繊維、ガラス繊維、ポリマ
ー繊維、炭素繊維などの短い繊維を混入する場合があ
る。これは、いわゆる、繊維補強コンクリート(モルタ
ル)である。また、一般にコンクリートやモルタルなど
のセメント水和硬化体の高強度化の方法としては、水和
の際に使用する水の量を少なくして均質に混練りを行
い、硬化体に含まれる気孔を少なくすることが知られて
いる。その例として、吸水ポリマーを水のキャリアとし
て用いることにより、水セメント比で20数%というセ
メントの水和にぎりぎりの水の量で練り混ぜ、繊維や高
圧縮力成形を必要とせずに、強度向上が図れることが知
られている。また、水を氷の状態にして、混練して水硬
性セメントを硬化させるという試みもある。さらには、
セメント硬化体中の気孔の最大径や割合を制限して高強
度の硬化体を得ようという技術には、1981年のバー
チャル(Birchall)らの論文から注目を浴び、
様々な研究が進んでいる。これは、いわゆる、MDF
(Macro−Defect−Free)セメントと呼
ばれるものである。この関係の技術は、特公昭59−4
3431、特公平1−37345等に水セメント比で2
5%以下の少ない量の水、水硬性セメント及びポリビニ
ルアルコールやポリアクリルアミドなどの親水性有機重
合体を2本ロールミルなどの高剪断力で練り混ぜた後に
硬化させ、高い強度を有するセメント硬化体が得られる
ことが記載されている。これが、水の量を減らし、且つ
セメント硬化体中の気孔の寸法や割合を制限することに
より、高強度の硬化体を得るという技術である。また、
耐水性を向上させるために、イソシアナート化合物を親
水基を有する化合物と反応させた例がある(特開昭63
−206342)。さらには、ポリマーセメントコンク
リート(モルタル)の技術の中で、液状ポリマーとして
不飽和ポリエステル樹脂を用いる技術がある。これは骨
材、練り混ぜ水及び水溶性触媒と共に、不飽和ポリエス
テル樹脂を練り混ぜ、その後、セメントと練り混ぜて作
られる。この際の不飽和ポリエステル樹脂のポリマーセ
メント比は30%以上が普通である。また、不飽和ポリ
エステル樹脂中にセメントスラリーを強制攪拌しながら
添加して得られる油中水型逆エマルジョンにメチルエチ
ルケトンパーオキサイド等のラジカル重合開始剤を添加
して硬化させる方法が知られている(特公昭62−20
223、特開昭60−33241)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、補強材
として鉄筋を用いた場合には、コンクリート(モルタ
ル)がひび割れを起こした場合に、塩化物イオン或は酸
性雨等の酸を含有する水分がコンクリート(モルタル)
内部に進入したり、原料中に塩分が存在すると鉄筋に錆
を生じて著しい強度劣化を引き起こすという問題があ
る。また、鉄筋の代わりに鋼繊維、ガラス繊維、ポリマ
ー繊維、炭素繊維などの短い繊維を混入する、いわゆ
る、繊維補強コンクリート(モルタル)の場合にも以下
のような問題点がある。すなわち、ガラス繊維を用いた
時にはセメントのアルカリによるガラス繊維の劣化によ
る耐久性低下の問題、また鋼繊維を用いた時には鉄筋と
同様の問題等があり実用上十分とはいえない。さらには
これら繊維を含む場合、成形が難しく複雑な形状のもの
ができなく平板状の製品が多く、繊維が配向性をもって
混入された場合に成形品の異方性がでるという問題点が
あった。さらには、この繊維補強コンクリート(モルタ
ル)の曲げ強度も400kgf/cm2 を超えることは
稀である。それ故、さらなる強度向上が望まれているの
が現状である。また、硬化の際に使用する水の量を少な
くして均質に混練りを行い、硬化体に含まれる気孔を少
なくさせるために、吸水ポリマーを水のキャリアとして
用いた場合、繊維の混入や高圧縮力成形を必要とせずに
強度向上が図れるが、それによっても曲げ強度は、30
0kgf/cm2 程度である。
【0004】また、特公昭59−43431、特公平1
−37345等に記載のように、ポリビニルアルコール
やポリアクリルアミドなどの親水性有機重合体を併用し
て気孔の最大径や割合を制限したMDFセメントは、確
かに過去に例を見ない程の高強度のセメント硬化体とな
る。しかしながら、親水性有機重合体を比較的多量に含
んでいるために、水に浸漬すると強度が著しく低下した
り、膨潤するなど、耐水性に劣るという欠点がある。こ
の耐水性の向上のために、特公平4−21634や特公
平2−25876に示されるように、一度加熱成形した
セメント製品にさらに高温の熱をかけ親水性有機重合体
を熱分解するという技術があるが、これによると熱分解
後さらに水和硬化させる必要があり、また二度も高温で
加熱処理をするために製造も煩雑でありかつエネルギー
コスト的も不利であり、さらには初期強度よりも二次加
熱後の強度が劣るという欠点がある。また、特開昭63
−206342に示されるようにイソシアナート化合物
を親水基を有する化合物と反応させるということが考え
られるが、イソシアナート化合物は強い刺激臭を有し、
また毒性を有するものもあることから混練や成形をする
際の作業上の問題がある。それ故、このMDFセメント
は現在のところ汎用としては実用化されていない。
【0005】さらには、ポリマーセメントコンクリート
(モルタル)の技術の中の液状ポリマーとして不飽和ポ
リエステル樹脂を用いる技術も確立しているが、これは
骨材、練り混ぜ水及び水溶性触媒と共に、不飽和ポリエ
ステル樹脂を練り混ぜ、その後、セメントと練り混ぜて
硬化する方法である。この不飽和ポリエステル樹脂混入
ポリマーセメントコンクリート(モルタル)は、ポリマ
ーによる三次元網状構造により強度の増大が認められる
が、この硬化の際には予め練り混ぜ水を添加するため
に、過剰な水の存在が強度の発現を制限している。すな
わち、この手法で得られるセメント硬化体の曲げ強度
も、せいぜい300kgf/cm2 程度である。 ま
た、特公昭62−20223や特開昭60−33241
に示されるような不飽和ポリエステル樹脂とセメントス
ラリーとの油中水型逆エマルジョンを形成させてからラ
ジカル重合させ硬化させる方法でも、過剰な水の存在が
強度の発現を制限し、この手法で得られるセメント硬化
体の曲げ強度も、せいぜい200〜300kgf/cm
2 程度である。すなわち、水硬性セメントを用いて製造
されるセメント製品の分野では、高い曲げ強度を有し、
耐久性に富みかつ耐水性に優れたものを作り出す技術は
未だ見い出されていないが現状である。それ故、水硬性
セメントを用いて製造されるセメント製品は、その曲げ
強度が弱いために、製品に厚みが必要となり、重量が大
きくなり、輸送や施工性等の作業性に劣るという問題点
がある。すなわち、使用される分野は制限され、例えば
屋根瓦のように、粘土質が主流とならざるを得ない場合
もあり、セメント質の瓦の場合には、JISでは厚みま
で規定されている。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、これらの
問題点を解決するために種々検討を行った結果、水硬性
セメントを硬化させる際に実質的に水を加えない状態
で、α,β−不飽和多塩基酸及び/または飽和多塩基酸
と分子内に少なくとも2個以上の水酸基を有する化合物
(以下、前述の三種類の化合物を総称する場合は(不)
飽和ポリエステル原料単量体類という。ただし不飽和ポ
リエステル原料単量体類とはα,β−不飽和多塩基酸を
必ず一種類用いる場合であり、飽和ポリエステル原料単
量体とはα,β−不飽和多塩基酸を含まない場合であ
る。)及び飽和ポリエステル重合中間体及び/または不
飽和ポリエステル重合中間体(以下これら重合中間体を
総称する場合は同様に(不)飽和ポリエステル重合中間
体という)と共に練り混ぜた後に加熱硬化させることに
より、(不)飽和ポリエステル原料単量体類同士及び
(不)飽和ポリエステル重合中間体との間での反応によ
り生成する水を利用して水硬性セメントを硬化させるこ
とが可能であることを見い出した。そして、このように
して得られたセメント質製品は、従来のものに比べて、
耐水性に優れかつ極めて高い曲げ強度を有し、より軽量
化できるという特性をもつ新規なものであることを見い
出し、本発明に至ったのである。
【0007】すなわち、本発明は(1)水硬性セメント
とα,β−不飽和多塩基酸及び/または飽和多塩基酸と
分子内に少なくとも2個以上の水酸基を有する化合物を
含有してなることを特徴とするセメント質組成物、
(2)水硬性セメントとα,β−不飽和多塩基酸及び/
または飽和多塩基酸と分子内に少なくとも2個以上の水
酸基を有する化合物及び不飽和ポリエステル重合中間体
及び/または飽和ポリエステル重合中間体を含有してな
ることを特徴とするセメント質組成物、(3)セメント
質組成物に充填材及び/または添加剤を用いる(1)ま
たは(2)項記載のセメント質組成物、(4)(1)、
(2)又は(3)項記載のセメント質組成物を硬化させ
てなることを特徴とするセメント質硬化体、(5)セメ
ント質硬化体が成形硬化体であることを特徴とする
(4)項記載のセメント質硬化体、(6)水硬性セメン
トとα,β−不飽和多塩基酸及び/または飽和多塩基酸
と分子内に少なくとも2個以上の水酸基を有する化合物
を含有するセメント質組成物を加熱することを特徴とす
るセメント質組成物硬化体の製造方法、(7)水硬性セ
メントとα,β−不飽和多塩基酸及び/または飽和多塩
基酸と分子内に少なくとも2個以上の水酸基を有する化
合物及び不飽和ポリエステル重合中間体及び/または飽
和ポリエステル重合中間体を含有するセメント質組成物
を、加熱することを特徴とするセメント質組成物硬化体
の製造方法、(8)セメント質組成物に充填剤及び/ま
たは添加剤を含有させることを特徴とする(6)または
(7)項記載のセメント質組成物硬化体の製造方法、及
び(9)セメント質組成物を所定形状に成形後加熱する
ことを特徴とする(6)、(7)又は(8)項記載のセ
メント質組成物硬化体の製造方法を提供するものであ
る。
【0008】以下、本発明について詳細に説明する。な
お、以下に記載する水硬性セメント類、化合物類等は、
一部を例示したものであり、この発明を限定するもので
はない。また、以下に必要に応じて添加比率を%及び部
で記載するが、特にことわらない限りは、すべて重量%
及び重量部である。本発明において用いられる水硬性セ
メントは特に制限はなく、通常用いられるものを用いる
ことができる。具体的には、例えば普通ポルトランドセ
メント、早強ポルトランドセメント、超早強ポルトラン
ドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、耐硫酸塩ポ
ルトランドセメント等のポルトランドセメント類、高炉
セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント等
の混合セメント類、超速硬セメント、アルミナセメン
ト、油井セメント、地熱セメント、カラーセメント、微
粉末セメント等の特殊セメント類及び各種石膏類があげ
られる。さらには、これら水硬性セメントは一種類で用
いることがもちろん可能であるが、場合により二種類以
上混合して用いることもできる。次に、本発明に用いら
れるα,β−不飽和多塩基酸、飽和多塩基酸、分子内に
少なくとも2個以上の水酸基を有する化合物、飽和ポリ
エステル重合中間体及び不飽和ポリエステル重合中間体
について説明する。先ずα,β−不飽和多塩基酸として
は、例えば無水マレイン酸、マレイン酸、フマル酸、無
水イタコン酸、イタコン酸等があげられる。また、飽和
多塩基酸のうち飽和二塩基酸としては、例えば無水フタ
ル酸、フタル酸、イソフタル酸、オルソフタル酸、テレ
フタル酸、テトラヒドロフタル酸、ハロゲン化無水フタ
ル酸、1,5−ナフタレンジカルボン酸、2,6−ナフ
タレンジカルボン酸、ジフェニルジカルボン酸、アジピ
ン酸、コハク酸、無水コハク酸、セバシン酸、アゼライ
ン酸、デカンジカルボン酸、グルタル酸、ピメリン酸、
6−ヘキサジカルボン酸、ノナンジカルボン酸、無水ヘ
ット酸、無水ハイミック酸、或はダイマー酸のように長
鎖の脂肪族ジカルボン酸、或はP−オキシ安息香酸、P
−(2ーヒドロキシエトキシ)安息香酸等のヒドロキシ
安息香酸等があげられる。また、飽和三塩基酸としては
無水トリメリット酸、トリカルバリル酸、1,3,5−
ナフタリントリカルボン酸などがあげられる。さらに
は、飽和四塩基酸である無水ピロメリット酸やその他ポ
リカルボン酸などの飽和多塩基酸を用いることができ
る。
【0009】さらに分子内に少なくとも2個以上の水酸
基を有する化合物としては、複数の水酸基を有する有機
化合物、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコ
ール、トリエチレングリコール、プロピレングリコー
ル、ジプロピレングリコール、ブチレングリコール、ネ
オペンチルグリコール、ヘキシレングリコール、ポリエ
チレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテ
トラメチレングリコール等のグリコール類、1,4−ブ
タンジオール、1,5−ペンタンジオール、1,6−ヘ
キサンジオール、1,4−シクロヘキサンジメタノー
ル、水素化ビスフェノールA、2,2’−ジ(4−ヒド
ロキシプロポキシフェニル)プロパン、2,2’−ジ
(4−ヒドロキシエトキシフェニル)プロパン、1,3
−ブタンジオール、2,2−ジエチル−1,3−プロパ
ンジオール、グリセリン、ジグリセリン、トリメチロー
ルエタン、トリメチロールプロパン、トリスヒドロキシ
メチルアミノメタン、ペンタエリスリトール、ジペンタ
エリストリトール等があげられる。また、上記のα,β
−不飽和多塩基酸、飽和多塩基酸及び分子内に少なくと
も2個以上の水酸基を有する化合物については、各々二
種類以上の混合物を用いても良い。
【0010】次に、本発明で用いられる(不)飽和ポリ
エステル重合中間体とは、低分子量の飽和アルキド及び
不飽和アルキドをいう。この飽和アルキド及び不飽和ア
ルキドを得る手法としては、上記に例示したようなα,
β−不飽和多塩基酸及び/または飽和多塩基酸、及び/
またはこれらのアルキルエステル類とグリコール類のよ
うな分子内に少なくとも2個以上の水酸基を有する化合
物を反応させて得る方法、及びエチレンオキシド、プロ
ピレンオキシド等のアルキレンオキシドと酸無水物との
開環共重合によって得る方法等がある。この酸無水物と
しては、上記に例示したようなα,β−不飽和多塩基酸
無水物である、例えば無水マレイン酸、無水イタコン酸
等、飽和多塩基酸無水物である、例えば無水フタル酸、
ハロゲン化無水フタル酸、無水コハク酸、無水ヘット
酸、無水ハイミック酸、無水トリメリット酸、無水ピロ
メリット酸、ロジン無水マレイン酸等があげられる。す
なわち、ここで言う(不)飽和ポリエステルとは、通常
の(不)飽和ポリエステルのことを示している。また、
飽和ポリエステルの場合、用いる原料単量体類の飽和多
塩基酸及び分子内に少なくとも2個以上の水酸基を有す
る化合物のうち、少なくとも一種類の化合物が三官能以
上の方が好ましい。ここでいう三官能とは、飽和多塩基
酸の場合はカルボキシル基が分子内に3個以上あり、分
子内に少なくとも2個以上の水酸基を有する化合物の場
合には3個以上の水酸基を有するということである。も
しも、用いる飽和ポリエステル原料単量体類のうち少な
くとも一種類が三官能の場合、セメント硬化時に三次元
網状構造が形成され、高強度の硬化体が得られより好ま
しい。
【0011】次に水硬性セメントと(不)飽和ポリエス
テル原料単量体類との混合比率であるが、水硬性セメン
ト(充填材を含む場合は、水硬性セメントと充填材を含
めた総粉粒体成分)100部に対して、(不)飽和ポリ
エステル原料単量体類に含まれるカルボキシル基の総有
効部は、3.0〜70.0部の範囲が好ましい。ここで
このカルボキシル基の総有効部とは、α,β−不飽和多
塩基酸及び飽和多塩基酸に含まれるカルボキシル基のう
ち、縮合反応で水を生成するのに関与するカルボキシル
基の部の和のことである。つまりカルボキシル基の総有
効部とは、縮合反応を行った際に縮合水を発生するのに
有効なカルボキシル基の総重量のことをいう。すなわ
ち、酸無水物を用いた場合はカルボキシル基は2個ある
が、酸無水物1モルが開環したのち縮合反応で生成する
水は1モルなのでカルボキシル基の有効部の半分とな
る。この際、カルボキシル基の総有効部が上記の範囲よ
りも少ない場合は、生成する水の量が少なくセメントの
硬化が充分ではなく、欠陥が生じ易くなり強度も低下す
る。また、カルボキシル基の総有効部が上記の範囲より
も多い場合は、強度の発現も頭打ち傾向になり経済的に
好ましくない。同様に、(不)飽和ポリエステル原料単
量体類に加えて、(不)飽和ポリエステル重合中間体を
用いる場合も水硬性セメント(充填材を含む場合は、水
硬性セメントと充填材を含めた総粉粒体成分)100部
に対して、(不)飽和ポリエステル原料単量体類と
(不)飽和ポリエステル重合中間体に含まれるカルボキ
シル基の総有効部は、3.0〜70.0部の範囲が好ま
しい。また、この(不)飽和ポリエステル重合中間体
は、カルボキシル基及び/または水酸基を多く含んでい
ることが好ましい。カルボキシル基については酸価で知
ることが可能であり、水酸基の量については水酸基価で
知ることが可能である。この酸価及び/または水酸基価
の範囲は50以上が好ましく、さらには100以上がよ
り好ましい。この酸価及び/または水酸基価が50未満
の場合は、(不)飽和ポリエステル重合中間体に含まれ
るカルボキシル基及び/または水酸基の量が少ないため
に、発生する水の量が少なく、使用する(不)飽和ポリ
エステル重合中間体の量が多くなり経済的に好ましくな
いばかりでなく、セメント硬化時の三次元網状構造が充
分ではなく、強度の発現が充分とは言えない場合もあ
り、好ましくない。ここで、この酸価及び水酸基価とは
通常の(不)飽和ポリエステルの酸価及び水酸基価のこ
とである。すなわち、酸価とは(不)飽和ポリエステル
重合中間体1gを中和するのに必要なKOHのmg数で
あり、水酸基価とは同様に1g中に含まれる水酸基と同
モルのKOHのmg数で表された数値であり、(不)飽
和ポリエステル重合中間体に含まれているカルボキシル
基または水酸基の量の指標である。
【0012】α,β−不飽和多塩基酸、飽和多塩基酸、
分子内に少なくとも2個以上の水酸基を有する化合物及
び(不)飽和ポリエステル重合中間体の比率について
は、α,β−不飽和二塩基酸と飽和多塩基酸の総モル数
と、分子内に少なくとも2個以上の水酸基を有する化合
物及び(不)飽和ポリエステル重合中間体に含まれる水
酸基の総モル数との比が1:0.5〜2.0の範囲であ
ることが好ましい。また、本発明のセメント質組成物を
混練、成形する際には、その目的、用途に応じて各種充
填材を添加することができる。その量は得られるセメン
ト質硬化体の特性を損なわない範囲で用途などに合わせ
て適宜に決められるが、好ましくは水硬性セメントに対
して0〜300%程度が好ましい。充填材としては、砂
類(川砂、海砂、山砂)、砂利類(川砂利、海砂利、山
砂利)、砕砂、砕石、高炉スラグ骨材、軽量骨材、重量
骨材等の骨材類、フライアッシュ、高炉スラグ微粉末、
膨張材、シリカヒューム、無機顔料や有機顔料等の着色
材、またプラスチックや紙やゴム等の難燃剤として使用
される水酸化アルミニウム等があげられる。さらには、
本発明のセメント質組成物には、成形時に可塑性や流動
性の向上を図る目的でグリセリン、グリセロールトリア
セテート、ポリエチレングリコール、フルフラール、ジ
ブチルフタレート、アルキルフェノール、ステアリン酸
亜鉛、ステアリン酸マグネシウム、ロジン等のいわゆ
る、滑剤及びその他の慣用の添加剤を加えることができ
る。これらの中で分子内に2個以上の水酸基をもつもの
は、本発明に用いられる(不)飽和ポリエステル原料単
量体類及び(不)飽和ポリエステル重合中間体が硬化す
る際に、一緒に硬化して強度に寄与する場合がある。こ
れらの添加剤の使用量は特に制限はなく、その目的に合
わせて適宜に決められる。
【0013】また、充填材及び/または水硬性セメント
と(不)飽和ポリエステル原料単量体類及び飽和ポリエ
ステル重合中間体及び/または不飽和ポリエステル重合
中間体との接着力を改善し、強度や耐久性を向上させる
ためにシランカップリング剤を添加することができる。
このシランカップリング剤としては、γ−メタクリロキ
シプロピルトリメトキシシラン、γ−アミノプロピルト
リエトキシシラン、γ−ウレイドプロピルトリエトキシ
シラン、ビニルトリエトキシシラン、n−デシルトリメ
トキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシ
シラン等を使用することができる。次に水硬性セメント
と(不)飽和ポリエステル原料単量体類及び(不)飽和
ポリエステル重合中間体と必要に応じて加えられる充填
材及び/または添加剤の混練は、アイリッヒミキサーや
スパイラルミキサー等の慣用の混合装置を用いて行うこ
とができる。すなわち、例えばニーダー、バンバリミキ
サー、モルタルミキサー、ブレンダー、二本ロール等の
混合機を用いて、水硬性セメントと(不)飽和ポリエス
テル原料単量体類及び飽和ポリエステル重合中間体及び
/または不飽和ポリエステル重合中間体の混合割合によ
り、粉体状、ペースト状或はドウ状に混合することがで
きる。
【0014】混練したセメント質組成物は、例えばロー
ル成形、押し出し成形、プレス成形或は型枠へ流し込ん
で所定の寸法形状に成形した後、加熱処理をして硬化さ
せることができる。この際、混練後の材料を乾燥、粉
砕、分級したものを成形材料として、圧縮成形、押し出
し成形、射出成形した後に加熱処理をして硬化させるこ
とも可能である。この硬化の際の加熱温度は、100〜
300℃の範囲が好ましく、さらには150〜250℃
の範囲がより好ましい。加熱温度が低下すると(不)飽
和ポリエステル原料単量体類及び(不)飽和ポリエステ
ル重合中間体の重合反応が遅く、充分な強度が得られな
い。加熱温度が高すぎると、経済的に好ましくないばか
りではなく、加熱により重合して形成された三次元網状
構造が分解し、強度低下を引き起こすので好ましくな
い。また、加熱時間は、加熱温度、使用される水硬性セ
メント、(不)飽和ポリエステル原料単量体類及び/ま
たは(不)飽和ポリエステル重合中間体の混合割合によ
り決定されるが、通常30分〜21時間が好ましい。以
上のようにして本発明によって得られるセメント製品
は、そのままの外観でも使用することが可能であるが、
使用する用途により、合成樹脂塗料やうるしなどで塗装
を施したり、化粧紙を貼ったりして、美観を向上させた
後に使用することも可能である。さらには、本発明のセ
メント質製品は、必要に応じて通常の繊維補強コンクリ
ートのように、鋼繊維、ガラス繊維、ポリマー繊維、炭
素繊維等の短繊維で補強することも可能である。
【0015】次に、本発明によって得られるセメント製
品の使用される分野であるが、高強度であり、耐水性が
あり、かつ難燃性である等の優れた特性を活かし、以下
のような分野に適応することが可能である。例えば、床
材、外壁、天井、間仕切り壁、屋根スレート、カウンタ
ー、流し、洗面台、階段の踏み板、屋根瓦、水槽、コン
クリート型枠、コンクリート補強材、カプセルハウス等
のいわゆる、建築用部材に使用することが可能である。
また、舗装材(道路用、歩道用、歩道橋用、駐車場用、
滑走路用等)、管類(下水道用、灌漑用、電力ケーブル
用、通信ケーブル用、U字管、L字管等)、マンホール
及びハンドホール(電力ケーブル管路用、通信ケーブル
管路用、ガスパイプライン用等)、シールド工法用セグ
メント、側溝ますぶた、管被覆材、道路用高欄、橋脚等
のいわゆる、土木用部材にも使用することが可能であ
る。さらには、がいし等の絶縁部品、電気設備用非電導
性非磁性支保工、IC封止材(ICパッケージやIC基
板)、パラボラアンテナ等の電気・電子製品用部材にも
使用することが可能である。船舶部品、電車や列車の床
等の車両部品、パレット等の輸送機器用部材にも使用す
ることが可能である。また、音響製品や制振材等への使
用も考えられる。ただし、以上の使用例はほんの一部で
あり、上記に例示した分野に使用が限定されるわけでは
ない。さらには、本願発明のセメント質製品は、他の様
々な材料と複合化して用いることも可能である。すなわ
ち、本発明によって得られるセメント質製品が上記に例
示したようなものに用いられた場合、従来のセメント質
製品よりも高強度、或は同一強度で軽量化が図ることが
でき、施工性や輸送、ハンドリング等の利点がある。さ
らには従来セメント質製品が用いられなかった分野への
利用を図ることができる。
【0016】
【作用】このように、本発明によれば実質的に水を加え
なくても、縮合水のみを用いてセメント質硬化体を得る
ことができる。ただし、本発明のセメント質組成物に
は、事前の成形性を考慮し少量の水を加えても構わな
い。ここで、本願発明のセメント硬化体が、従来の強度
に比べ驚くべき高強度を有する理由としては、未だ充分
には解明されていないが、以下のように考えることがで
きる。すなわち、本発明のセメント質組成物を加熱処理
することにより、まず(不)飽和ポリエステル原料単量
体類の縮合反応が起こり、縮合水が生成する。この縮合
水が水硬性セメントの水和反応を引き起こす。この際の
水和反応は、セメント粒子の表面のみを水和させる。こ
のことは、セラミックスのような粒界面での均一な接着
が可能となり、非常に均質な構造を形成すると予想され
る。また、この時生成した(不)飽和ポリエステル及び
添加された(不)飽和ポリエステル重合中間体は、それ
自身が加熱処理で不飽和部分が架橋反応を起こしたり、
余剰の水酸基部分が脱水縮合する等の反応を起こして三
次元網状構造を形成すると思われる。すなわち、反応に
より発生する縮合水による水硬性セメントの水和反応と
生成した(不)飽和ポリエステル及び添加された(不)
飽和ポリエステル重合中間体の三次元網状構造の形成の
相互作用により、高強度のセメント質製品が得られると
考えられる。
【0017】
【実施例】以下、合成例、実施例及び比較例にて本発明
を具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるもの
ではない。まず、飽和ポリエステル重合中間体及び不飽
和ポリエステル重合中間体の製造方法について説明す
る。 合成例1 攪拌機、コンデンサー、温度計、不活性ガス導入管を取
り付けた1L容の四つ口フラスコに、233g(2.2
モル)のジエチレングリコール、98部(1モル)の無
水マレイン酸、148部(1モル)の無水フタル酸を仕
込み、窒素ガスを吹き込みながら、油浴で85℃に加熱
し、この時点で攪拌を開始した。その後、1時間かけて
温度を150℃まで上げ、更に3時間かけて210℃と
した。この際約100℃から発熱反応が始まるので、温
度調整には充分配慮する必要がある。210℃で1時間
保ったのち、コンデンサーをサイホンに替え100〜2
00mmHgの減圧にし、さらにこの状態で反応を進
め、時々サンプリングを行い、酸価を測定した。酸価が
120になった時点で温度を下げ、重合禁止剤として約
0.02gのヒドロキノンを加えた。得られた不飽和ポ
リエステルは微黄色を呈しており、この不飽和ポリエス
テルを合成物Aとし、組成及び物性を表1に示す。
【0018】合成例2 合成例1と同様の装置の付いたフラスコを用いて、ジエ
チレングリコールの代わりに、131.7g(2.1モ
ル)のエチレングリコールを用い、58.8部(0.6
モル)の無水マレイン酸、207.2部(1.4モル)
の無水フタル酸を用いて、酸価を85にした以外は同様
の反応を行い、微黄色を呈する不飽和ポリエステルを得
た。この不飽和ポリエステルを合成物Bとし、組成及び
物性を表1に示す。
【0019】合成例3 合成例1と同様の装置の付いたフラスコを用いて、13
1.7g(2.1モル)のエチレングリコール、98部
(1モル)の無水マレイン酸、118.5部(0.8モ
ル)の無水フタル酸及び38.4部(0.2モル)の無
水トリメリット酸を仕込んだ後に、合成例1と同様の操
作を行い、酸価105、微黄色を呈する不飽和ポリエス
テルを得た。この不飽和ポリエステルを合成物Cとし、
組成及び物性を表1に示す。
【0020】合成例4 合成例1と同様の装置の付いたフラスコを用いて、19
1g(1.8モル)のジエチレングリコール、40.3
g(0.3モル)のトリメチロールプロパン、127.
4部(1.3モル)の無水マレイン酸、103.6部
(0.7モル)の無水フタル酸を仕込んだ後に、合成例
1と同様の操作を行い、酸価110、微黄色を呈する不
飽和ポリエステルを得た。この不飽和ポリエステルを合
成物Dとし、組成及び物性を表1に示す。
【0021】合成例5 合成例1と同様の装置の付いたフラスコを用いて、18
4g(2.0モル)のグリセリン、294部(3.0モ
ル)の無水フタル酸を仕込んだ後に、合成例1と同様の
操作を行い、酸価90、微黄色を呈する飽和ポリエステ
ルを得た。この飽和ポリエステルを合成物Eとし、組成
及び物性を表1に示す。
【0022】合成例6 合成例1と同様の装置の付いたフラスコを用いて、合成
例1と同様の組成で反応を行い、酸価が35になった時
点で温度を下げ、重合禁止剤として約0.02gのヒド
ロキノンを加え、さらに70%不飽和ポリエステル樹脂
溶液となるように25℃のスチレンをよく攪拌しながら
加えて微黄色を呈する不飽和ポリエステル樹脂を得た。
これを合成物Fとし、組成及び物性を表1に示す。
【0023】
【表1】
【0024】実施例1 水硬性セメントとして三種混合した普通ポルトランドセ
メント(小野田セメント(株)製、徳山曹達(株)製、
三菱マテリアル(株)製)を100部、不飽和ポリエス
テル原料単量体類としてジエチレングリコール23.3
部、マレイン酸11.6部及びフタル酸16.6部、さ
らに滑剤としてグリセリン3.0部をモルタルミキサー
中で6分間混練した。この混練物を、回転比が同じ一対
のロール間を20回通過させて、厚さ約1.5mmのシ
ート状に成形し、幅25mm、長さ75mmに切り出し
た。所定の寸法に切り出した10個の成形体を200℃
で8時間加熱処理を行って硬化させ、セメント質製品を
得た。この硬化供試体のうち、5個は直ちに曲げ試験を
行い、残り5個は20℃の水中で7日間浸漬後曲げ試験
を行った。なお、曲げ試験は支点間距離を50mmとし
て、JISR5201に準じて行った。結果を表2に示
す。なおこの場合、カルボキシル基の総有効部は次のよ
うにして求めることができる。この実施例では、カルボ
キシル基を有する化合物としてマレイン酸11.6部、
フタル酸16.6部を用いている。マレイン酸、フタル
酸の分子量は各々、116、166である。また、マレ
イン酸及びフタル酸は分子内に2個のカルボキシル基を
有しており、これらが縮合反応することにより、カルボ
キシル基1モルに対して発生する縮合水は理論上1モル
である。すなわち、分子内に2個のカルボキシル基を持
つということは、縮合反応により2個の縮合水を発生す
るということである。ここで、カルボキシル基の分子量
は、45である。よって、この実施例中のマレイン酸に
含まれるカルボキシル基の有効部とは、 (11.6/116)×2×45=9部 同様に、フタル酸中に含まれるカルボキシル基の有効部
とは、 (16.6/166)×2×45=9部 従って、この実施例で用いられる原料単量体中のカルボ
キシル基の総有効部は、9+9=18部となる。
【0025】実施例2 不飽和ポリエステル原料単量体類としてジエチレングリ
コール9.3部、無水マレイン酸3.9部及び無水フタ
ル酸5.6部を用いた以外は、実施例1と同様の操作を
行い供試体を得て、曲げ強度を測定した。結果を表2に
示す。
【0026】実施例3 不飽和ポリエステル原料単量体類としてジエチレングリ
コール80.9部、マレイン酸40.3部及びフタル酸
57.6部を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行
い供試体を得て、曲げ強度を測定した。結果を表2に示
す。
【0027】実施例4 水硬性セメントとして実施例1で用いた三種混合した普
通ポルトランドセメントのうち50部をアルミナセメン
ト(電気化学工業(株)製)に置き換えた以外は、実施
例1と同様の操作を行い供試体を得て、曲げ強度を測定
した。結果を表2に示す。
【0028】実施例5 水硬性セメントとしてアルミナセメントを100部用い
た以外は、実施例1と同様の操作を行い供試体を得て、
曲げ強度を測定した。結果を表2に示す。
【0029】実施例6 ジエチレングリコール23.3部をプロピレングリコー
ル16.7部に代え、さらに合成例1で得られた不飽和
ポリエステル重合中間体である合成物Aを20部加えた
以外は実施例1と同様の操作を行い供試体を得て、曲げ
強度を測定した。結果を表2に示す。
【0030】実施例7 合成例2で得られた合成物Bを20部、無水マレイン酸
9.8部及び無水フタル酸14.8部を用いた以外は実
施例1と同様の操作を行い供試体を得て、曲げ強度を測
定した。結果を表2に示す。
【0031】実施例8 合成例3で得られた合成物Cを20部、無水フタル酸2
2.2部及びグリセリン9.2部を用いた以外は実施例
1と同様の操作を行い供試体を得て、曲げ強度を測定し
た。結果を表2に示す。
【0032】実施例9 合成例4で得られた合成物Dを20部、無水マレイン酸
35.3部及び無水フタル酸53.3部を用いた以外は
実施例1と同様の操作を行い供試体を得て、曲げ強度を
測定した。結果を表2に示す。
【0033】
【表2】
【0034】比較例1 実施例1で使用した三種混合したポルトランドセメント
100部、水65部、細骨材(砂)200部及び粗骨材
(砂利)280部を平行二軸型コンクリートミキサーで
混練し、型枠中に流し込み、20℃で24時間放置後に
脱型し、20℃で28日間水中で養生を行った後に、J
ISR5201に準じて曲げ試験を行った。結果を表3
に示す。
【0035】比較例2 合成例6で得られた合成物Fを35部、及び重合触媒と
してベンゾイルパーオキシド3部、及び水25部を予め
混練し、実施例1と同様の三種混合したポルトランドセ
メント100部を添加して、実施例1と同様にモルタル
ミキサー及びロールで混練、成形後、加熱処理を行い、
供試体を得て、曲げ強度を測定した。結果を表3に示
す。
【0036】比較例3 不飽和ポリエステルの原料単量体類としてジエチレング
リコール2.5部、マレイン酸1.3部及びフタル酸
1.8部を用いた以外は、実施例1と同様の操作を行い
供試体を得て、曲げ強度を測定した。結果を表3に示
す。
【0037】比較例4 不飽和ポリエステルの原料単量体類としてプロピレング
リコール2.3部、無水マレイン酸1.4部、無水フタ
ル酸1.9部及び合成例2で得られた合成物Bを10部
用いた以外は、実施例1と同様の操作を行い供試体を得
て、曲げ強度を測定した。結果を表3に示す。
【0038】比較例5 アルミナセメント100部と加水分解ポリ酢酸ビニル7
部(日本合成化学工業(株)製:ゴーセノールKH17
S)をドライブレンドして得られた混合物をグリセリン
0.7部を含有する水11.5部に添加した。さらにこ
の混合物をモルタルミキサー中で6分間混練し、この混
練物を回転比が同じ一対のロール間を20回通過させ
て、厚さ約1.5mmのシート状に成形し、温度80℃
で30kgf/cm2 の加圧下の油圧プレスで10分間
加圧した。その後、20℃で24時間放置後、80℃で
15時間加熱してシートを乾燥させた。このシートを所
定の寸法に切り出し、実施例1と同様に5個は直ちに曲
げ試験を行い、残り5個は20℃の水中で7日間浸漬後
曲げ試験を行った。結果を表3に示す。
【0039】
【表3】
【0040】実施例10 飽和ポリエステル原料単量体類としてエチレングリコー
ル15.5部、コハク酸21.2部及びトリカルバリル
酸7.0部を用いた以外は実施例1と同様の操作を行い
供試体を得て、曲げ強度を測定した。結果を表4に示
す。
【0041】実施例11 合成例5で得られた飽和ポリエステル重合中間体である
合成物Eを20部、エチレングリコール11.2部、コ
ハク酸11.8部及びトリカルバリル酸9.4部を用い
た以外は実施例1と同様の操作を行い供試体を得て、曲
げ強度を測定した。結果を表4に示す。
【0042】実施例12 合成例5で得られた合成物Eを20部、プロピレングリ
コール12.0部、フマル酸6.1部、イタコン酸2.
9部、フタル酸2.5部、イソフタル酸10.0部を用
いた以外は実施例1と同様の操作を行い供試体を得て、
曲げ強度を測定した。結果を表4に示す。
【0043】実施例13 合成例1で得られた合成物Aを20部、ジエチレングリ
コール15.9部、アジピン酸13.1部、トリカルバ
リル酸5.9部を用いた以外は実施例1と同様の操作を
行い供試体を得て、曲げ強度を測定した。結果を表4に
示す。
【0044】実施例14 不飽和ポリエステル原料単量体類としてジエチレングリ
コール11.7部、フマル酸5.8部、アジピン酸7.
3部を用いた以外は実施例1と同様の操作を行い供試体
を得て、曲げ強度を測定した。結果を表4に示す。
【0045】比較例6 飽和ポリエステルの原料単量体類としてジエチレングリ
コール3.4部、アジピン酸2.2部、トリカルバリル
酸0.59部を用いた以外は、実施例1と同様の操作を
行い供試体を得て、曲げ強度を測定した。結果を表4に
示す。
【0046】
【表4】
【0047】次に、本発明で得られるセメント質組成物
を建築用部材、土木用部材、電気・電子用部材、輸送機
器部材に用いた場合を実施例、比較例にて説明するが、
用途としては膨大な量となるために、それぞれ代表的な
例にて説明する。まず、建築用部材の代表例として、以
下に本願発明のセメント質製品を屋根瓦に用いた場合に
ついて説明する。
【0048】実施例15 実施例1と同様三種混合のポルトランドセメントを10
0部、砂200部、不飽和ポリエステルの原料単量体と
してジエチレングリコール35.0部、無水マレイン酸
14.7部及び無水フタル酸22.2部、さらに滑剤と
してグリセリン3.0部を混合し、練り混ぜた後に真空
押出成形機にて押出し圧力45kgf/cm2 の条件で
型枠中(315×305×12mm)に入れ、次にプレ
スにて加圧(プレス条件:200kgf/cm2 )して
成形を行った。この成形体を200℃で8時間加熱処理
を行って硬化させ、50℃−100%RHにて7日間養
生を行い、セメント質瓦を得た。これを屋根瓦Aとして
JISA5402に準じて曲げ試験を行ったところ、曲
げ破壊荷重1205kgf(曲げ強度823kgf/c
m2 )であった。この結果を表5に示す。この値は、J
ISに定められているセメント瓦の強度を大幅に越える
ものであった。
【0049】実施例16 型枠の厚みを変えた(315×305×5mm)以外
は、実施例15と同一の押出成形及びプレス条件及び養
生条件にて、セメント質瓦を得た。これを屋根瓦Bとし
て実施例15と同様に曲げ試験を行ったところ、曲げ破
壊強さ208kgf(820kgf/cm2 )であっ
た。この結果を表5に掲載する。この値は、厚さが薄く
軽量化されているのにも関わらず、JISに定められて
いるセメント瓦の強度を充分に越えるものであった。
【0050】比較例7 三種混合したポルトランドセメントを100部及び砂2
00部、さらに水166部を混合し、練り混ぜた後に実
施例15と同一の押出成形及びプレス条件及び養生条件
にて、セメント質瓦を得た。これを屋根瓦Cとして、実
施例15と同様に曲げ試験を行ったところ、曲げ破壊強
さ198kgf(135kgf/cm2)であった。そ
の結果を表5に示す。この値も、JISに定められてい
るセメント瓦の強度を越えるものである。
【0051】比較例8 粘土瓦を得るために、三河瓦粘土100部及び水15部
を用いて、実施例15と同一の条件にて押出成形及びプ
レスを行い、さらに100℃で30時間乾燥後、110
0℃で17時間焼成し、粘土瓦Aを得た。これを実施例
15と同一の養生を行った後に、屋根瓦Dとし同様に曲
げ試験を行い、その結果を表5に示す。
【0052】
【表5】 ※ジエチレングリコール35.0部、無水マレイン酸1
4.7部、無水フタル酸22.2部
【0053】次に、土木用部材として本願発明のセメン
ト質製品を舗装用コンクリート平板及び道路の排水側溝
として用いられる鉄筋コンクリートU形に用いた場合に
ついて説明する。
【0054】実施例17 実施例1と同様に三種混合したポルトランドセメントを
100部、不飽和ポリエステルの原料単量体類としてジ
エチレングリコール23.3部、無水マレイン酸9.8
部及び無水フタル酸14.8部、さらに滑剤としてグリ
セリン5.2部を混合し、練り混ぜた後に真空押出成形
機にて押出し圧力45kgf/cm2 の条件で型枠中
(330×330×60mm)に入れ、次にプレスにて
加圧成形(プレス条件:200kgf/cm2 )を行っ
た。この成形体を200℃で8時間加熱処理を行って硬
化させ、硬化体を得た。これを平板AとしてJISA5
304に従って曲げ試験を行ったところ、曲げ破壊強さ
32010kgf(曲げ強度970kgf/cm2 )で
あった。この結果を表6に示す。
【0055】実施例18 型枠の厚みを15mmと薄くした以外は、実施例17と
同様の操作を行い、硬化体を得て、平板Bとした。JI
SA5304に従って曲げ試験を行ったところ、曲げ破
壊強さ1990kgf(曲げ強度965kgf/cm
2 )であった。この結果を表6に示す。
【0056】比較例9 市販されている舗道用コンクリート平板(N330:寸
法330 ×330×60mm)をJISA5304に
従って曲げ試験を行ったところ、曲げ破壊強さ1980
kgf(曲げ強度60kgf/cm2 )であった。この
結果を表6に示す。
【0057】
【表6】
【0058】実施例19 実施例1と同様に三種混合したポルトランドセメントを
100部、不飽和ポリエステルの原料単量体類としてジ
エチレングリコール23.3部、無水マレイン酸9.8
部及び無水フタル酸14.8部、さらに滑剤としてグリ
セリン5.2部を混合し、練り混ぜた後に真空押出成形
機にて押出し圧力45kgf/cm2 の条件でJISA
5305記載の鉄筋コンクリートU形の呼び名180の
寸法の型枠(本体及び2種ふた)中に入れ、次にプレス
にて加圧成形(プレス条件:200kgf/cm2 )を
行った。この成形体を200℃で8時間加熱処理を行っ
て硬化させ、硬化体を得た。これをU形本体A及びU形
ふたAとしてJISA5305に従って曲げ試験を行っ
たところ、本体Aの曲げ破壊強さは36570kgf
(曲げ強度800kgf/cm2 )であり、ふたAの曲
げ破壊強さは97280kgf(曲げ強度798kgf
/cm2 )であった。この結果を表7に示す。
【0059】実施例20 本体の型枠の厚みを10mmと薄くし、ふたの型枠の厚
みを20mmとした以外は、実施例19と同様の操作を
行って硬化体を得て、U形本体B及びふたBとした。こ
れらを同様に曲げ試験を行ったところ、本体Bは曲げ破
壊強さ2300kgf(曲げ強度805kgf/cm
2 )であり、ふたBの曲げ破壊強さは6095kgf
(曲げ強度800kgf/cm2 )であった。この結果
を表7に示す。
【0060】比較例10 市販されている鉄筋コンクリートU形(JISA530
5記載の呼び名 180の本体及び2種ふた)をU形本
体C及びU形ふたCとし、JISA 5305に従って
曲げ試験を行ったところ、本体Cの曲げ破壊強さは23
30kgf(曲げ強度51kgf/cm2 )であり、ふ
たCの曲げ破壊強さは5850kgf(曲げ強度48k
gf/cm2 )であった。この結果を表7に示す。
【0061】
【表7】
【0062】次に、電気・電子用部材の代表例として、
以下に本願発明のセメント質製品をICパッケージ本体
に用いた場合について説明する。 実施例21 実施例5で得られた供試体に関して、電気・電子用部材
として必要とされる項目である曲げ強度、熱電導率、体
積抵抗率、誘電率の測定を行った。この結果を表8に示
す。
【0063】実施例22 実施例5の配合に加えて、長さ10mmの耐アルカリガ
ラス繊維を10部用いた以外は同様の操作を行い、供試
体を得て、実施例21と同様の測定を行った。この結果
を表8に示す。
【0064】比較例11 一般的なICセラミックスパッケージ本体(Al2O3
86〜94%)について、実施例21と同様の項目の測
定を行った。曲げ強度、熱電導率、体積抵抗率、誘電率
の測定を行った。この結果を表8に示す。
【0065】
【表8】
【0066】
【発明の効果】本発明で得られるセメント質組成物は、
実施例1〜14及び表2〜4に示したように、明らかに
極めて高い曲げ強度を有する。これは、通常のセメント
コンクリートや従来技術のポリマーセメントコンクリー
ト(モルタル)では到底達成出来ない程の驚くべき強度
である。このことは、比較例1の通常のセメントコンク
リート及び不飽和ポリエステル樹脂を用いた従来型のポ
リマーセメントである比較例2と比べた場合に明らかで
ある。さらには、比較例5のいわゆる、従来のMDFセ
メントと比較してみた場合、このMDFセメントの欠点
であった耐水性の弱さをも克服している。さらに、本発
明で得られるセメント質組成物を製品化した場合は、そ
の高い曲げ強度、電気的特性等により、建築用、土木
用、電気・電子用、輸送製品用等の様々な分野に応用が
可能なことが明らかである。すなわち、建築用部材の代
表例としては、実施例15、16及び比較例7、8に屋
根瓦で示した。この結果をまとめた表5をみると本発明
で得られるセメント質瓦は、従来のセメント瓦や粘土瓦
よりも高強度なために薄くすることが可能である。
【0067】すなわち、同一強度で重量が半分以下にす
ることが可能となり、製品輸送や施工作業性の大きな改
善を図ることができる。さらには、粘土瓦は1100℃
程度の高温でしかも長時間の焼成が必要であるのに対し
て、本発明で得られるセメント質瓦は、エネルギーコス
ト的にも改善が図ることができる。さらに、土木用部材
の代表例としては、実施例17〜20及び比較例9、1
0に舗道用コンクリート平板及び鉄筋コンクリートU形
で示した。表6及び表7から明らかなように、本発明で
得られるセメント質組成物から得られるこれらの製品
は、内部に鉄筋を含有しない場合でも充分にJISの強
度規格を超える。さらには、厚みを1/3〜1/4に薄
くしても強度規格を超え、従来品と同様の強度がある。
これらのことは、製品輸送や施工作業性の大きな改善の
みならず、鉄筋を必要としないことから製造コストや製
造の簡略化をも図ることができる。さらに、電気・電子
用部材の例としては、実施例21、22及び比較例11
及び表8に一般的なセラミックスと本願発明で得られる
セメント質組成物から得られる製品との特性比較を示し
た。機械的特性や電気的特性は、セラミックスとなんら
遜色もなく、充分代替可能となる。代替した場合、セラ
ミックスは高価であるために経済的な効果が見込まれ
る。すなわち、以上のことから明らかなように、本発明
のセメント質製品は優れた特性を示すことから、広範囲
な分野において有用なものとなり得る。すなわち、本願
発明は先に類のない程の画期的なものである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 初治 尚和 山口県下関市彦島迫町七丁目1番1号 三 井東圧化学株式会社内 (72)発明者 長谷川 正木 東京都杉並区宮前二丁目26番2号

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 水硬性セメントとα,β−不飽和多塩基
    酸及び/または飽和多塩基酸と分子内に少なくとも2個
    以上の水酸基を有する化合物を含有してなることを特徴
    とするセメント質組成物。
  2. 【請求項2】 水硬性セメントとα,β−不飽和多塩基
    酸及び/または飽和多塩基酸と分子内に少なくとも2個
    以上の水酸基を有する化合物及び不飽和ポリエステル重
    合中間体及び/または飽和ポリエステル重合中間体を含
    有してなることを特徴とするセメント質組成物。
  3. 【請求項3】 セメント質組成物に充填材及び/または
    添加剤を用いる請求項1または2記載のセメント質組成
    物。
  4. 【請求項4】 請求項1、2又は3記載のセメント質組
    成物を硬化させてなることを特徴とするセメント質硬化
    体。
  5. 【請求項5】 セメント質硬化体が成形硬化体であるこ
    とを特徴とする請求項4記載のセメント質硬化体。
  6. 【請求項6】 水硬性セメントとα,β−不飽和多塩基
    酸及び/または飽和多塩基酸と分子内に少なくとも2個
    以上の水酸基を有する化合物を含有するセメント質組成
    物を加熱することを特徴とするセメント質組成物硬化体
    の製造方法。
  7. 【請求項7】 水硬性セメントとα,β−不飽和多塩基
    酸及び/または飽和多塩基酸と分子内に少なくとも2個
    以上の水酸基を有する化合物及び不飽和ポリエステル重
    合中間体及び/または飽和ポリエステル重合中間体を含
    有するセメント質組成物を、加熱することを特徴とする
    セメント質組成物硬化体の製造方法。
  8. 【請求項8】 セメント質組成物に充填材及び/または
    添加剤を含有させることを特徴とする請求項6または7
    記載のセメント質組成物硬化体の製造方法。
  9. 【請求項9】 セメント質組成物を所定形状に成形後加
    熱することを特徴とする請求項6、7又は8記載のセメ
    ント質組成物硬化体の製造方法。
JP28167593A 1993-10-15 1993-10-15 セメント質組成物、それを用いたセメント質硬化体及び該硬化体の製造方法 Pending JPH07118049A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105189403A (zh) * 2013-05-09 2015-12-23 花王株式会社 水硬性粉体用强度提高剂组合物和水硬性粉体硬化体的强度提高方法

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