JPH0841426A

JPH0841426A - 耐火性接着剤

Info

Publication number: JPH0841426A
Application number: JP19270394A
Authority: JP
Inventors: Kazuo Ishikawa; 和男石川
Original assignee: KYOEI KOGYOSHO KK
Current assignee: KYOEI KOGYOSHO KK
Priority date: 1994-07-26
Filing date: 1994-07-26
Publication date: 1996-02-13

Abstract

(57)【要約】【構成】シロキサン骨格を有するシラノール溶液に、
少なくともモンモリロナイト、含水珪酸アルミニウム、
及び鉱物繊維を添加してなる耐火性接着剤。シラノール
溶液は、金属シリコン、ふっ化ナトリウム（またはふっ
化水素）、水酸化ナトリウム及び水を混合して、発熱ま
たは加熱反応により得られる。【効果】十分な接着強度と優れた耐火性、耐熱性、断
熱性を有し、またその製造が容易であり、施工現場での
取扱いが容易である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、建築分野などの耐火
性、耐熱性が要求される分野に好適な耐火性接着剤に関
するものである。

【０００２】

【発明の背景】建築分野では、構造材、建材などに防火
・防災の観点から耐火性、耐熱性、断熱性が要求され
る。特に高層建築物ではこれら耐火性材料の使用が義務
づけられ、内装材や外装材についても一定の耐火性能が
要求される。一方、建築施工の短縮化、効率化のため
に、外装材や内装材、場合によっては構造材などでも、
接着剤による工法が取られる。また各種不燃材を複合材
とするために接着剤を使用しているものも多い。従って
建築用接着剤には、十分な接着強度と共に、優れた耐火
性、耐熱性、断熱性が要求されることになる。また施工
現場で使用する場合には、その取扱いが容易であること
が好ましい。

【０００３】従来多く用いられている接着剤は、主とし
てエポキシ樹脂系接着剤であり、その接着強度は大であ
るが、２液混合系であるため用時調製の必要があり、施
工性が悪かった。また有機材料であるため、接着した建
材自体が不燃性であっても、火災などの高熱時にはこの
接着剤自体が燃え出すことになり、接着した建材は剥離
することになる。ビニル系接着剤を使用する場合も、そ
の耐火性が劣るのは同様である。

【０００４】無機化合物を主剤としたシート状耐火接着
材も、特開平４−２３９０７９により提案されている。
この耐火接着材は、特開平１−３１３３０３記載のシロ
キサン骨格を有するシラノールを硬化させるため、ポバ
ール水溶液と、多価金属を溶出させるためのセメントと
を加え、アルコール処理によりゲル化して粘着シートと
したものである。このシート状接着材は、耐火性、耐熱
性には優れるが、その製造には、ポバール水溶液にセメ
ントを混合したＡ液と、前記シラノール溶液にゼオライ
トなどの保水固型化材を加えたＢ液とを別途調製し、こ
ららを別途アルコール処理した後混合、或いは両液を混
合後アルコール処理し、ゲル化させシート状に成型しな
ければならず、製造は面倒であった。また予め一定厚さ
のシート状であるので、施工現場で任意の厚さの接着材
とすることは出来なかった。

【０００５】

【発明の目的】本発明は、以上のような事情に鑑みなさ
れたものであり、十分な接着強度と共に、優れた耐火
性、耐熱性、断熱性を有し、またその製造が容易であ
り、施工現場での取扱いが容易である耐火性接着剤を提
供することを目的とする。

【０００６】

【発明の構成】このような本発明の目的は、シロキサン
骨格を有するシラノール溶液に、少なくともモンモリロ
ナイト、含水珪酸アルミニウム及び鉱物繊維を添加して
なる耐火性接着剤、により達成される。

【０００７】すなわち、本発明は、シロキサン骨格を有
するシラノール溶液を主剤とし、これにフィラーとし
て、粘土鉱物であるモンモリロナイト、断熱性フィラー
である鉱物繊維、添加・混合することにより、接着強
度、耐火性に優れ、取扱いの容易な１液型接着剤とした
ものであり、本発明者の見出した知見に基づく。好まし
い態様ではさらに黒鉛を添加・混合する。この耐火性接
着剤は、建材、炉材など強力な接着強度と優れた耐火
性、耐熱性が必要とされる部材に使用することができ
る。また木材、金属、タイルなどの磁器材料、石膏ボー
ドなどの接着に使用することができる。

【０００８】シラノール溶液は、特開平１−３１３３０
３及び特開平４−２３９０７９に記載のシロキサン骨格
を有するシラノールを使用することができる。特に、珪
素、弗素、ナトリウムを基本骨格元素とする含有するフ
ルオリック・シラノール塩溶液が好ましく、金属シリコ
ン、ふっ化ナトリウム（またはふっ化水素）、水酸化ナ
トリウム及び水とを混合して、加熱または発熱させて反
応させることにより得ることができる。その混合割合は
特に限定されない。生成するシラノール液が過度のアル
カリ性となると、廃液処理が必要となることから、必要
以上のふっ化ナトリウム（またはふっ化水素）、水酸化
ナトリウムを用いない方がよい。また、水と水酸化ナト
リウムとの混合反応による発熱だけで、加熱反応を行う
ためには、必要以上の水を使用しないのが製造上は有利
である。発熱反応のが不十分な場合は、加熱して反応液
を沸騰させる。このシラノール液を製造する際に使用す
る水が少ないほど高粘度のシラノール液となり、使用す
る水が多ければ低粘度のシラノール液となる。接着剤の
主剤として使用するシラノール液はある程度粘稠なもの
であることが好ましいが、高粘度とするため水の使用量
を少なくすれば、発熱反応で水分が蒸発してしまうた
め、シラノール液を得ることは出来ない。

【０００９】この観点からは、５０重量部の金属シリコ
ンに対して、５〜４０重量部のふっ化ナトリウム、５〜
３０重量部の水酸化ナトリウム及び３０〜２０００重量
部の水を使用するのが好ましい。さらに好ましくは、５
０重量部の金属シリコンに対して、５〜２０重量部のふ
っ化ナトリウム、５〜２０重量部の水酸化ナトリウム及
び３０〜２００重量部の水を使用する。特に好ましいシ
ラノール溶液としては、５０重量部の金属シリコン、１
０〜２０重量部のふっ化ナトリウム、１０〜２０重量部
の水酸化ナトリウム及び１００〜２００重量部の水を混
合して、発熱反応させ、常温に冷却後、生じた浮遊スラ
グ及び沈澱残渣を取り除いた粘稠な上清（フルオリック
・シラノール塩液）を使用することができる。

【００１０】モンモリロナイトは、酸性白土、ベントナ
イトの主成分をなす粘土鉱物であり、含水して膨潤す
る。本発明ではこれを粘稠剤として使用する。モンモリ
ロナイトとしては、Ｎａ−，Ｃａ−モンモリロナイトで
あるベントナイトが好ましい。混合割合は、シラノール
溶液１００重量部に対して、１０〜５００重量部のモン
モリロナイトとするのが好ましい。

【００１１】含水珪酸アルミニウムとしては、ベントナ
イトを精製した市販の精製モンモリロナイトを使用する
ことができる。シラノール溶液１００重量部に対して、
２〜１００重量部の含水珪酸アルミニウムを混合するの
が好ましい。

【００１２】鉱物繊維すなわち無機繊維状材料は、断熱
性フィラーとして使用するものであり、中国綿、炭素繊
維、アルミナ・ファイバー、アルミナシリカ繊維などの
耐火性繊維材料などを使用することができ、特に中国綿
（チャイナ・ファイバー）が好ましい。その混合割合
は、シラノール溶液１００重量部に対して、１〜５０重
量部の鉱物繊維とするのが好ましい。

【００１３】また本発明の接着剤には黒鉛（カーボン・
グラファイト）を混合してもよい。黒鉛は加熱時に発泡
作用があり、接着剤の断熱作用を増加させる効果があ
る。その混合割合は、シラノール溶液１００重量部に対
して、２〜１０重量部の黒鉛とするのが好ましい。

【００１４】これらモンモリロナイト、含水珪酸アルミ
ニウム、鉱物繊維及び黒鉛の混合割合は、モンモリロナ
イト５０重量部に対し、含水珪酸アルミニウム１０〜３
０重量部、鉱物繊維５〜２０重量部、黒鉛１〜５重量部
とするのが好ましい。これらの混合物に対し、前記した
シラノール溶液に混合することにより粘稠液となり、こ
のまま本発明の接着剤として使用することができる。接
着する部材に塗布後、直ちに接着性を示すが、部材が剥
離することはない。さらに乾燥が進むにつれ、シラノー
ル中のシロキサン結合が増加して、接着力は強固なもの
となる。

【００１５】

【実施例１】金属シリコン塊１０Ｋｇ、ふっ化ナトリウ
ム２．２Ｋｇ、水酸化ナトリウム２．２Ｋｇを、反応容
器に入れ、最後に水２２Ｌ（Ｋｇ）を投入した。反応液
は発熱反応により加熱され、約８０℃で沸騰し、約１２
０℃にまで達した。これを放置し、常温まで温度が下が
った時点で、反応液上面に浮かぶスラグを取り除いた。
反応容器底部には溶けなかった金属シリコンとふっ化ナ
トリウムが残渣として沈澱した。この沈澱も捨てて、上
清である粘稠液を取り、目的のシラノール溶液を得た。

【００１６】得られたシラノール溶液１０Ｋｇに対し、
ベントナイト３Ｋｇ、チャイナ・ファイバー３００ｇ、
精製モンモリロナイト（含水珪酸アルミニウム）５００
ｇ、黒鉛微粉８００ｇを加え、よく撹拌した。混合液は
極めて粘稠であり、液だれをすることはないが、接着面
への塗布が可能な程度の流動性を有していた。

【００１７】この混合液をボード建材に接着剤として塗
布したところ従来のエポキシ系接着剤に劣らない十分な
接着強度を示した。また接着したボード板側からガスバ
ーナーで火炎を熔射したところ、従来のエポキシ系接着
剤では、接着剤自体が発煙し、ついには燃え出して、ボ
ード板は剥離した。これに対して、本実施例の接着剤で
は、同時間バーナーを当てても、燃え出すことも発煙す
ることもなく、ボードは強固に接着されたままであっ
た。さらにバーナー加熱を続けたが、ボード板が燃え出
すまで、ボードが剥れることはなかった。

【００１８】

【実施例２】実施例１のシラノール溶液２Ｋｇに対し、
ベントナイト１０Ｋｇ、チャイナ・ファイバー１Ｋｇ、
精製モンモリロナイト（含水珪酸アルミニウム：商品名
「ベンゲル」）２Ｋｇ、黒鉛微粉２００ｇを加え、よく
撹拌した。混合液は極めて粘稠であるが、接着面への塗
布が可能な程度の流動性を有していた。

【００１９】この接着剤を一面に塗布して重ね合わせた
合板の試料１、２および３を作り、付着強度試験を行っ
た。約１か月放置後、引張試験機を用い、引張速度１mm
/minの条件で付着強度を測定した。試料１、２、３の付
着強度はそれぞれ、８．２Kgf/cm² 、８．１Kgf/cm² 、
６．７Kgf/cm² であり、平均７．７Kgf/cm² であった。
この値は、内装材のＪＩＳ規格において、JIS A 6909
（薄付け仕上塗材）及びJIS A 6910（複層仕上塗材）に
規定される標準状態での付着強度３〜５Kgf/cm²を超え
るものであり、本実施例の接着剤が十分な接着強度を有
することが示された。またこの実施例の接着剤は、実施
例１と同様なバーナー加熱を行っても、合板が燃え出す
まで合板が剥れることはなく、接着剤が燃え出すことも
発煙することもなかった。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、本発明の耐火性接着剤
は、シロキサン骨格を有するシラノール溶液に、モンモ
リロナイト、含水珪酸アルミニウム、鉱物繊維及び黒鉛
を添加して耐火性接着剤としたものであり、十分な接着
強度と優れた耐火性、耐熱性、断熱性を有し、またその
製造が容易であり、施工現場での取扱いが容易である。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シロキサン骨格を有するシラノール溶液
に、少なくともモンモリロナイト、含水珪酸アルミニウ
ム及び鉱物繊維を添加してなる耐火性接着剤。
【請求項２】以下のものを含有する耐火性接着剤： (a) １００重量部のシロキサン骨格を有するシラノール
溶液、(b) １０〜５００重量部のモンモリロナイト、
(c) ２〜１００重量部の含水珪酸アルミニウム、(d) １
〜５０重量部の鉱物繊維、
【請求項３】前記シラノール溶液が、金属シリコン、
ふっ化ナトリウム（またはふっ化水素）、水酸化ナトリ
ウム及び水を混合して、発熱または加熱反応後に得られ
るフルオリック・シラノール塩溶液であることを特徴と
する請求項１または２に記載の耐火性接着剤。
【請求項４】前記シラノール溶液が、５０重量部の金
属シリコン、５〜４０重量部のふっ化ナトリウム、５〜
３０重量部の水酸化ナトリウム及び３０〜２０００重量
部の水を混合して、発熱または加熱反応後に得られるフ
ルオリック・シラノール塩溶液であることを特徴とする
請求項３に記載の耐火性接着剤。
【請求項５】前記モンモリロナイトが、ベントナイト
であることを特徴とする請求項１または２に記載の耐火
性接着剤。
【請求項６】前記鉱物繊維が、中国綿、炭素繊維、ア
ルミナファイバー、アルミナシリカ繊維のいずれかであ
ることを特徴とする請求項１または２に記載の耐火性接
着剤。
【請求項７】前記耐火性接着剤は、さらに黒鉛を含有
していることを特徴とする請求項１または２に記載の耐
火性接着剤。