JPH072937B2 - 無機質接着剤 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は紙同士または紙とモルタル壁、コンリート
壁、スレート板、木質板、石膏板、珪カル板等の建材と
の接着に使用する無機質接着剤に関するのもである。

〔従来の技術〕

従来のこの種の無機質接着剤としては、アルカリ金属珪
酸塩、いわゆる水ガラスを基材とし、これにアスベスト
を添加したものがよく知られている。アスベストは、水
ガラスだけでは強アルカリのため、紙同士またはこれと
木質板等との接着には適さないので、pH調整剤として添
加されているものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、アスベストは、発ガン物質として認定され、
製造時等に体内に吸い込まれるとガン発生の原因となる
ので、いまでは、その使用は事実上できない。このた
め、上記無機質接着剤は使用されなくなっている。

そこで、紙関連の業界では、酢酸ビニール共重合体やポ
リビニールアルコールなどの有機系高分子接着剤を多用
するようになっている。しかし、これらの接着剤は、熱
に弱いため、火災が発生し着火した場合には人体に対す
る有毒ガスを発生するという問題があった。

この発明は、このような従来の問題点を解決するために
なされたもので、従来の無機質接着剤におけるアスベス
トに代えて珪酸塩鉱物と植物エキスを用いることによ
り、製造時に人体に害を及ぼすおそれがなく、かつ熱に
よって人体に有害な有毒ガスを発生するおそれがない無
機質接着剤を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

この発明が提供する無機質接着剤は、珪酸アルカリ水溶
液を100重量部、パリゴルスカイト等の珪酸塩鉱物を５
〜25重量部、植物エキスを１〜３重量部含有しているも
のである。

上記珪酸アルカリ水溶液は、珪酸ナトリウム、珪酸カリ
ウム、珪酸リチウム等から選ばれた１種、または２種以
上のものの水溶液である。JIS K1408に規定されている
１、２、３号は、そのまま珪酸アルカリ水溶液として使
用することができる。含水率10〜30％である粉末珪酸ナ
トリウム、粉末珪酸カリウム等を使用する場合には、濃
度を約30〜60％にして使用するのが良い。また、珪酸ア
ルカリは、SiO₂／M₂O（ＭはLi、Na、Ｋ等を表わす）の
モル比が４以下であることが好ましい。その理由は、モ
ル比が４を越えると、短時間で流動性を失い適当な可使
時間を得ることが困難となり、かつ接着強度が低下する
からである。

珪酸塩鉱物としては二層タイプのカオリナイト族、ハロ
イサイト族、三層タイプのモンモリロナイト族、イライ
ト族および混成層タイプのクロライト族のものも使用で
きるが、鎖状タイプ（珪素−酸素四面体がアルミニウム
およびマグネシウムを含む酸化物、または水酸化物八面
体族により鎖状連結したもの）のパルゴルスカイト〔Mg
Al)₅Si₈O₂₀(OH)₂(OH)₄・4H₂O〕あるいはモンモリロナイ
ト属とパリゴルスカイトを組み合せたものが好ましい。

植物エキスの植物には、緑茶、楢、松等の草木類が使用
される。これらの草木類には、フラノボイド類、アミノ
酸、有機酸、糖類等が含まれていて、植物エキスとして
のpHは3.7〜5.0である。

上記の珪酸アルカリ水溶液、珪酸塩鉱物および植物エキ
スの配合量は、被塗物の性質に応じて所要の粘度に合わ
せればよく、特に限定する必要はない。

しかし、この発明において、パリゴルスカイト等の珪酸
塩鉱物を５〜25重量部、植物エキスを１〜３重量部と限
定したのは、次の理由による。すなわち、珪酸塩鉱物が
25重量部を越えると、粘度が上がりロールコーター等の
作業性が悪く、５重量部未満であると、層状、鎖状の連
結等がなく、接着剤としての本来の性能が十分発揮され
ないからである。また、植物エキスが３重量部を越える
と、高くつくと同時に、接着剤貯蔵時の不安定が考えら
れるので好ましくなく、１重量部未満であると、接着剤
としての性能の向上が期待できないからである。

通常、珪酸アルカリ水溶液〔珪酸ナトリウム（SiO₂ 23
〜38％、Na₂O 6〜18％、モル比２〜3.9）または珪酸カ
リ（SiO₂ 19.5〜30％、K₂O 8.5〜23％、モル比1.8〜3.
7）〕100重量部に、珪酸塩鉱物のパルゴルスカイト５〜
25重量部、植物エキス（フラノボイド類、アミノ酸、有
機類、糖類が含まれたpH3.7〜5.0の水溶液）１〜３重量
部を組み合わせるのが好ましい。

〔作用〕

上記珪酸アルカリと珪酸塩鉱物は、耐熱性と不燃性を有
するので、これらの性質が接着剤に耐熱性と不燃性を付
与する。

珪酸塩鉱物は、層状構造、鎖状構造のものであるので、
接着剤に靱性を付与するだけでなく、粒子表面の水分吸
着力が大きいので、接着剤の接着力を向上させる。すな
わち、粒子表面の水分吸着力は、粒子表面と水の界面に
おける電気化学的作用によるものと考えられるが、これ
が接着剤の紙等に対する付着力を良くする。また、上記
水分吸着力は珪酸塩鉱物自体の懸濁性を良くするととも
に、他の成分、たとえば、アルミナ等の無機質粉末を珪
酸アルカリ溶液中に分散させ易くする。なお、珪酸塩鉱
物は、pH調整剤の役目もすると考えられている。

植物エキスは、pH3.7〜5.0であるので、珪酸アルカリの
強アルカリ性を緩和するpH調整剤として働き、接着剤を
紙同士または紙と木質板等とを接着するのに適したもの
とすることができる。

上記珪酸アルカリと珪酸塩鉱物と植物エキスは、それ自
体、人体に有害な毒性を有していないので、接着剤の製
造時に、これらの成分が人体に触れ、あるいは体内に入
ることがあっても、害を及ぼすおそれはない。

また、上記組成分は、毒性を有しないだけでなく、上述
のように、耐熱性と不燃性を有するので、有機系高分子
化合物のように、熱によって燃焼し、有毒ガスを発生す
るおそれはない。

〔実施例〕

（実施例１） 珪酸ナトリウム２号水溶液100重量部、パリゴルスカイ
ト５重量部、アルミナの粉末10重量部、植物エキス１重
量部、およびウェランガム１重量部を配合して混練り
し、得られた接着剤を第１図に示す、重量が平方米当た
り90gで5cm×7cmの紙１の片面の約2/3に、平方米当たり
20g塗布し、これを同じ大きさと重量の片方の紙２に圧
着した。ついで温度が100℃の乾燥炉の中を60秒間通過
させて乾燥した後、紙１を矢印Ｘ方向へ指で引き剥がし
たところ、接着剤の端縁部３で破断したが、接着剤によ
る接着面はしっかりと固着しており、その付着性能は十
分であることが判明した。

また、上記テスト後、バーナーで燃焼試験をしたとこ
ろ、紙1,2は燃えたが、接着剤の燃焼と有毒ガスが含ま
れるとされる黒色、異色の煙の発生は認められなかっ
た。

（実施例２） 珪酸ナトリウム２号水溶液100重量部、パリゴルスカイ
ト10重量部、アルミナの粉末15重量部、植物エキス１重
量部、およびラポナイトRDS2重量部を配合して混練り
し、第２図に示す15cm×30cm×3mmのスレート板４の片
面の約2/3に、平方米当たり40kg塗布し、これに、同じ
大きさで重量が平方米当たり90gの紙５を圧着した、つ
いで、温度が100度℃の乾燥炉の中を20分間通過させて
乾燥した後、その紙５を矢印Ｙ方向へ指で引き剥がした
ところ、接着剤の端縁部６で破断したが、接着剤による
接着面はしっかりと固着しており、その付着性能は十分
であることが判明した。

また、上記テスト後、バーナーで燃焼試験したところ、
紙５は燃えたが、接着剤の燃焼と有毒ガスが含まれると
される黒色、黒色の煙の発生は認められなかった。

なお、実施例における無機質粉末のアルミナは、必要に
応じ添加すればよい。この粉末はSiO₂・Al₂O₃触媒とし
ての固体酸触媒の作用をもつものと思われ、これもPH調
整の役目をするものと考えられる。この他、水酸化アル
ミニウムを添加する場合もある。また、上記天然多糖類
のウェンガムは、その性能面でラムザンガム、ザンサン
ガムと多くの共通点をもっているが、均一分性、他成分
との相容性で二者より優れている。またラポナイト〔Si
₈(Mg_5.34Li_0.66)O₂₀(OH)₄〕M⁺ _0.66（M⁺は常にNa）も無
機質で分散性、懸濁性、増粘性および吸着性にその特徴
がある。いずれも、必要に応じ添加することができる。

〔発明の効果〕

以上説明したように、この発明によれば、従来の無機質
接着剤におけるアスベストに代えて珪酸縁鉱物と植物エ
キスを使用するようにしたので、製造時に人体に害を及
ぼすおそれがなく、かつ熱によって人体に有害な有毒ガ
スを発生するおそれのない接着剤を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は、この発明の実施例による接着剤
の性能テストの要領を説明するための斜視図である。 1,2,5……紙 ４……スレート紙 3,6……接着剤の端縁部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】珪酸アルカリ水溶液を100重量部、パリゴ
   ルスカイト等の珪酸塩鉱物を５〜25重量部、植物エキス
   を１〜３重量部含有していることを特徴とする無機質接
   着剤。