JPH03140383A

JPH03140383A - 無機系耐熱耐水性接着剤

Info

Publication number: JPH03140383A
Application number: JP27858189A
Authority: JP
Inventors: Tomoaki Murata; 友昭村田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1989-10-27
Filing date: 1989-10-27
Publication date: 1991-06-14

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、接着剤に関するものであるが、′更に詳細に
は無機系の新規接着剤に関するものである。

本発明に係る接着剤は、金属１石材、陶板、セメントの
ほか木材１発泡樹脂類等の接着に広く使用することがで
き、汎用にしてしかも強力な接着力を有するものである
。

また本発明に係る接着剤は、無機系であるので耐火性、
耐水性にすぐれ、有毒ガスの発生もないので、各種建材
の接着のほか、貴重品用ボックスの接着、その他の接着
に広範に使用することができる。

（従来の技術）従来、無機質接着剤としては、水ガラスやポルトランド
セメントを主体とするものが知られており１例えば無機
質軽量骨材の接着には、接着剤として、水ガラス、又は
ポルトランドセメントにほぼ同量以上の水が加えられた
ペースト状のものが使われてきた（特開昭６０−１６１
３８０、特開昭６ｌ−９８８４６）。このため乾燥硬化
に時間を要し、製造工程上、流れ作業が中断されるとい
う大きな欠点を有していた。また従来の接着剤は接着力
が充分でなく、例えば、骨材と接着剤を型枠に入れたま
ま一定時間、５０℃〜１００℃程度に加熱し硬化、乾燥
させるか又は常温で数日間を要し硬化、乾燥させる必要
があった。また、水分が除去されるさい。

成形物が収縮、変形するという欠点を有していた。

そこで、これらの欠点を改善するため、速効性の有機質
接着剤が開発され、これを用いて例えば無機質軽址骨材
を結着成形する技術が提出されているが（特開昭５７−
１４０３５７）、耐火性、燃焼ガスの発生問題からみて
最上のものとは言えない。

また、従来、無機質接着剤において、木材を強力且つ短
時間に接着するタイプのものは知られていないし、異種
の素材を強力且つ短時間に接着せしめるような汎用性強
力タイプの無機質接着剤も知られていない。

（発明が解決しようとする問題点）本発明は、木材を含め各種の材料を同種間のみでなく異
種間でも強力に且つ短時間で接着できる従来にない全く
新しいタイプのしかも安全性にすぐれた接着剤を開発す
る目的でなされたものである。

（問題点を解決するための手段）上記目的を解決してすぐれた接着剤を開発するために各
方面から検討した結果、接着剤の主要成分として水ガラ
スを採用した。

そしてこれに配合する配合成分をスクリーニングし、そ
の配合域についても検討を加えた。

また、接着を短時間に且つ強力に行う１手段としてそし
てまた耐水性を付与する１手段として硬化剤の使用にも
着目し、その選択及び配合域も決定し、２液性接着剤に
ついての検討も行った。そして更に接着しうる材料、好
適な接着方法についても検討し、これら総合的な研究の
結果１本発明は完成されたのである。

すなわち本発明は、水ガラスを必須成分として用い、こ
れに無機系添加料を配合し、そして必要あれば更に耐熱
剤を配合してなる１液性接着剤、及びこれに更に硬化剤
を配合してなる２液性接着剤を主要ポイントとするもの
である。

水ガラス（ケイ酸ナトリウム）が本発明に係る接着剤の
主要成分であるが、実際上、　Ｎａ、０・ｎ５ｊｏ□・
ｘｉ（、Ｏで示されるケイ酸ナトリウム含水物の濃水溶
液で市販されているＪＩＳ規格品が有利に使用できる。

水ガラスに配合する無機系添加料としては、カオリン、
タルク、炭酸カルシウム、白土原石粉末。

フライアッシュ等が例挙され、固化した後の強度を調節
する等の作用を奏する。

また、粘度をコントロールする作用も有する粘度調節剤
も配合することができ、それには、ファインフレックス
バルクファイバーやファインフレックスミドルファイバ
ーといったファインフレックス、カープレックスといっ
たホワイトカーボン。

石綿粉末等が例示される。

更にまた、これらの配合に雲母系粉末を配合して、耐熱
性（耐火性）を付与し且つ強度を保持せしめることがで
きる。雲母を配合しないと、加熱ないし火炎によって水
ガラスがとけてしまい、接着剤として機能しなくなる６
雲母系粉末としては。

雲母のほか、白雲母、黒雲母、イライト等震母系鉱物の
粉末が広く使用される。

本発明に係る接着剤の基本配合例は次のとおりであるが
、これは単に例示のためだけであって、各成分の組合せ
及びその使用斌は下記の７５本配合例のみに限定される
ことなく自由且つ広範に選択することができる。

基本配合例１水ガラス（ケイ酸ナトリウム）　　　　　　　Ｉ　Ｑ　
（１４００ｇ）フライアッシュ　　　　　　　　　　　
　１５０〜２５０ｇ。

カオリン　　　　　　　　　　　　　　　１００〜１５
０ｇ白上原石粉末　　　　　　　　　　　　　１００〜
１５０ｇファインフレックスミドルファイバー　　５０
〜１００ｇ。

ホワイトカーボン　　　　　　　　　　　４０〜ｓｏｇ
基本配合例２基本配合例１雲母粉末　　　　　　　　　　　　　　２００〜３００
ｇ石綿粉末　　　　　　　　　　　　　　　１０〜１５
ｇテトラポリリン酸ナトリウム　　　　　　５０−１０
０ｇ基本配合例３水ガラス（３号）　　　　　　　　　　　　　ｌ　Ｑ　
（１４００ｇ）雲母系粉末　　　　　　　　　　　　　
１５０〜２００ｇカオリン　　　　　　　　　　　　　
　　１５０〜２００ζタルク　　　　　　　　　　　　
　　　　　　１００〜１．５０ｇ炭酸カルシウム　　　
　　　　　　　　　１５０〜２００ｇファインフレック
スバルクファイバー　　５０〜１５０ｇカープレックス
（ホワイトカーボン）　　　　４０〜６０ｇ基本配合例
４水ガラス（３号）　　　　　　　　　　　　Ｉ　Ｑ　（
１４００ｇ）フライアッシュ　　　　　　　　　　　　
２００〜３００ｇ雲母系粉末　　　　　　　　　　　　
　１５０〜２００ｇ白土原石粉末　　　　　　　　　　
　　　１５０〜２００ｇカオリン　　　　　　　　　　
　　　　　１５０〜２００ｇタルク　　　　　　　　　
　　　　　　　　１００〜１５０ｇアスベスト粉末　　
　　　　　　　　　　５〜ｌｏｇカープレックス（ホワ
イトカーボン）４０〜５０ｇ本全５０ｇる接着剤は、上
記基本配合例を参考にして各成分を混合して攪拌練合し
、好ましくは脱泡して製造すればよく、調製自体には格
別の困難性はないので、現地において用時調製を行う場
合でもきｈめて容易に接着剤が工業的に製造できる。

この接着剤は、硬化剤を用いないで１液性接着剤として
容器に保存しておいた場合、大半の配合において固化す
ることなく１年以上もの長期間保存することができるに
もかかわらず、これを−見過用するとわずか数時間で接
着固化するという卓越した特徴を有するので、特に工業
用接着剤として好適である。

また配合によっては１液性の場合でも上記はどの保存性
を有しないものがあり、そのような場合には、用時調製
するのが好ましいが、それでも混合後約４〜５時間は流
動性を有しているので適用４〜５時間前に予じめ混合し
ておくことも可能であるので、工業的使用においても何
ら差し仕えるところはない。ただし、下記のように硬化
剤を添加した場合には、約２〜３時間には流動性が低下
してしまう場合があるので注意を要する。

この接着剤は、上記成分のみを用いて１液性接着剤に調
製してもよいが、更に硬化剤を配合して２１４Ｎ性接着
剤として、耐水性を付与し且つ硬化時間を短縮すること
もできる。硬化剤としては、ケイ弗化ナトリウムなどの
ケイ弗化塩、リン酸マグネシウムなどのリン酸塩、ホウ
酸ナトリウムなどのホウ酸塩といった既知の水ガラス硬
化剤が適宜使用される。その配合割合は、上記接着剤の
１〜２０％、好ましくは５〜１０％程度である。硬化剤
は接着剤とよく混合攪拌して使用するが、　ｆｉｆ温で
１時間程度は硬化しないので作業を急ぐ必要はない。

また本発明の接着剤には、上記のほか、各種のポリリン
酸塩、リン酸三ナトリウム、リン酸二す１−リウム、リ
ン酸ナトリウム、メタホウ酸ナトリウム、硫酸カリウム
、硫酸マグネシウム、硫酸アンモニウム、ケイ酸カルシ
ウム、酸化チタン、ジルコニウムも配合することができ
、例えば硬化物の耐水性や白化抑制をはかることができ
る。

本発明に係る接着剤は、接着力が強力であるだけでなく
、各種の材料、素材を接着することができ汎用性がきわ
めて高い点で特徴的である。本発明に係る接着剤は、例
えば下記に示すような材料を同種間又は異種間で強力に
接着することができる：金属、木材１石材、セメント類
、陶板、紙パルプ製品、発泡ポリスチレンシート、各種
（発泡）合成樹脂、軽量骨材その他。

特に本発明に係る接着剤は無機系であるにもかかわらず
、木材や合成樹脂等有機系材料も接着できる点で非常に
すぐれており特徴的である。

本発明に係る接着剤は、塗布、スプレーその他既知の方
法によって適宜自由に、面状、点状又は部分状に適用す
ることができる。またこの接着剤は、プレート同志、プ
レート対壁面の接着に利用できるだけでなく、軽量骨材
粒子の接着、上記軽址骨材成形体の建材プレートへの接
着、接着剤を混合した軽量骨材や合成樹脂粒子等の建材
のプレートへの適用による複合プレートの同時成型、そ
の他通常の工作や家庭用の接着剤としても広く利用する
ことができる。

接着は接着剤適用後わずか４〜５時間程度で完了するが
、硬化剤を併用した場合には２〜３時間程度で充分に接
着が完了する。また接着工程において、加温及び／又は
加圧することにより、接着時Ｈ１ｌｌが更に短縮され、
接着力も強化される。

以下、本発明の実施例及び応用例について述べる。

実施例１以下の組成を混合し、充分に練合した後脱泡して接着剤
を製造した。

水ガラス（ＪＩＳ　３号規格品）　　　　　　　　Ｉ　
Ｑ　（１４００ｇ）フライアッシュ　　　　　　　　　
　　　２００ｇカオリン　　　　　　　　　　　　　　
　　１５０ｇ白土原石粉末　　　　　　　　　　　　　
１５０ｇホワイトカーボン　　　　　　　　　　　　５
０ｇ実施例２実施例１の組成に、更に、雲母粉末２００ｇ、石綿粉末
１０ｇ、テトラポリリン酸ナトリウム５０ｇを加え、充
分に練合した後脱泡し接着剤を製造した。

実施例３実施例上で得た接着液３００．に硬化剤としてケイ弗化
ナトリウムを６０ｇ加えて攪拌して接着剤を製造した。

このようにして得られた硬化剤含有接着剤は常温のもと
て１時間は固化することがなく使用可能であった。

実施例４実施例２で得た接着液２００ｇに硬化剤としてホウ酸ナ
トリウムを１５ｇ加えて充分に攪拌して、硬化剤を含有
し、耐火性及び耐水性にすぐれた接着剤を得た。

実施例５以下の組成を混合し、充分に練合した後脱泡して接着剤
を製造した。

水ガラス（３号）　　　　　　　　　　　　ｌ　Ｑ　（
１４００ｇ）雲母系粉末　　　　　　　　　　　　　２
００ｇカオリン　　　　　　　　　　　　　　　２００
ｇタルク　　　　　　　　　　　　　　　　　　１５（
１ｇ炭酸カルシウム　　　　　　　　　　　　２００ｇ
ファインフレックスバルクファイバー　１５０ｇカープ
レックス（ホワイトカーボン）６０ｇ得られた接着剤は
耐熱性能が８００〜９００℃であって非常に高い耐熱性
を示し、また耐水性も良好であった。

実施例６以下の組成を混合した後、充分に練合して接着剤を製造
した。

水ガラス（３号’）　　　　　　　　　　　　　Ｉ　Ｑ
　（１４００ｇ）フライアッシュ　　　　　　　　　　
　　３００ｇ雲母系粉末　　　　　　　　　　　　　２
００ｇ白土原石粉末　　　　　　　　　　　　　２００
ｇカオリン　　　　　　　　　　　　　　　２００ｇタ
ルク　　　　　　　　　　　　　　　　　１５０ｇアス
ベスト粉末　　　　　　　　　　　　１０ｇカープレッ
クス（ホワイトカーボン）５０ｇ得られた接着剤は特に
耐熱性にすぐれていた（８００〜９００℃）、また、こ
の実施例で得られた接着剤は、これを合成樹脂容器に入
れて保存しておいたところ、１年間全く性状に変化は認
められなかった。しかしながら、これをスレート上に塗
布した後、もう−枚の珪酸カルシュームボードを積層押
圧したところ５両者は完全に接着し、接着力にも変化は
認められなかった。

応用例１焼成バーミキュライト、焼成シラス粉末、微細粒中空ガ
ラス球であるシリカバルーン（いずれも粒状の市販品）
各ＩＱを、リボン型混和機内で攪拌しつつ、これに実施
例３で得た硬化剤含有接着剤を徐々に加え１０℃で１５
分間混和攪拌するとさらさらした混和物の粉体が得られ
た。次に５移動式加圧法により、この粉体を２０ｃｍ　
Ｘ　２０ｃｍの大きさを持つ成形型に町及的均−な厚み
になるように詰め、１　、０ｋｇ／−の圧力で加圧成形
した。

この成形物を赤外線で６０℃で２０分間処理して加熱乾
燥硬化させた。この間、成形物の収縮、変形はみられな
かった。

このものは耐火、耐水性及び物理的性状に優れ。

釘、木ねじ保持力も十分であり壁材などに適したもので
あった。なお、上記！成形物（２００ｘ　２００　ｘ　
１３ＩＩ１ｍ）の乾燥硬化後の見掛は比重は０．７であ
った。

応用例２実施例２で得た接着液に、硬化剤として、珪弗化ナトリ
ウム２００ｇおよび硫酸マグネシウム３５ｇを加えて混
和し接着剤とした。この接着剤を、冷却しながらリボン
型混和機内で攪拌されているシラスバルーン６００ｇに
徐々に加えて約３分間混和攪拌するとさらさらした混和
物の粉体が得られた。

一方、２０ｃｍ　Ｘ　２０ｃｍの大きさを有する成形型
に厚さ３ｃｍの木板を置き、その上に上記接着剤を塗布
した後、上記で得た粉状体をロールプレス機によって可
及的均一な厚みになるよう上から充填し、２．１ｋｇ／
ｃｄの圧力で加圧成形した。圧力計が所定の値で一定に
なった時点で加圧を止め、複合成形物を取り出した。得
られた複合成形物は、２０ＣＩＩＩ×２０ｅｌｌ　Ｘ　
６．５ｃｍの大きさの直方体が厚さ３ｃ＋＋の木板上に
接着したものであった。この複合成形物を１００℃で１
０分間処理し、低温加熱乾燥硬化させた。この間、複合
成形物の収縮、変形は認められなかった。

この複合成形物は、耐火、耐水性にすぐれ、骨材面を加
熱しても木板へは熱は伝導しなかった。

また、異種材料を接着したにもかかわらず骨材と木材面
との間は強固に結合していた。

応用例３２００　Ｘ　２００　Ｘ　１３ｍ＋ｗの石綿不燃ボード
の片面に実施例３で得た接着剤を適用したものを同時成
形によって製造した。

そしてこの接着剤適用面に２００　Ｘ　２００　Ｘ　７
ｍｍの大理石プレートを当接し、加圧接着した。

得られた複合成形体は、熱伝導率が０．４〜０．６を示
し、且つ２４時間水中に浸漬放置したにもかかわらず含
水率はわずか２．４％であって、耐火、耐水性にきわめ
てすぐれた不燃ボードであることが確認された。

応用例４応用例３において１石綿不燃ボードにかえて押出発泡ポ
リスチレン断熱材（ミラフォーム二株式会社ＪＳＰ登録
商標）を用いたほかは、応用例３と同様の処理をくり返
して、複合成形体を得た。

このようにして得られたポリスチレン／大理石からなる
複合成形体は、剥離することがなく、断熱性建材として
非常にすぐれていた。

応用例５応用例３において石綿不燃ボードにかえて花こう岩プレ
ートを用いそして接着剤として実施例５で得た接着剤を
用いたほかは、応用例３と同様の処理をくり返して、複
合成形体を得た。

この複合成形体を８００℃の火炎にさらしたけれども接
着には何の変化も認められず、接着剤の特に卓越した耐
熱性が確認された。

（発明の効果）本発明に係る接着剤は、無機系接着剤であるにもかかわ
らず、接着力は強力でしかもごく短時間に接着する特性
を有する。そのうえ、金属、石材。

セメント類、陶板等の接着はもとより、木材、合成樹脂
類１紙パルプ製品等も接着できる点で非常に特徴的であ
る。そして更に本発明に係る接着剤は、これらの材料に
ついて、同種の材料を接着できることはもちろんのこと
、異種の材料も自由に且つ強固に接着することができる
。

したがって本発明に係る接着剤は、工作や家庭用の接着
剤として利用できるのみでなく、土木、建築、建設用な
いし各種家具、金庫、不燃性の貴重品箱の接着剤として
も非常に有利に利用することができる。

また本発明に係る接着剤は、有機系の接着剤とは異なり
、耐火、耐水性にすぐれ且つ有毒ガスを発生することが
ないので、非常に安全性が高く、不燃性の建材用接着剤
としてきわめて有用である。

Claims

【特許請求の範囲】１、水ガラス及び無機系添加料からなることを特徴とす
る無機系耐熱耐水性接着剤。２、更に耐熱剤として雲母系粉末を配合したことを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の接着剤。３、特許請求の範囲第１項又は第２項に記載の接着剤に
、更に、硬化剤を配合してなる接着剤。４、硬化剤がケイ弗化塩、リン酸塩、硫酸塩及び／又は
ホウ酸塩であることを特徴とする特許請求の範囲第３項
に記載の接着剤。