JPS595153B2 - バインダ−組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はバインダー組成物に関する。

一般にバインダーは窯業、鉱物加工或いは建築材料製造
工程等において焼結又は成形した製品の結合度、強度を
増すために、原料に配合されて用いられる。

斯かるバインダーの例としては従来粘土類、石灰、ケイ
酸ナトリウム或いはセメント、合成樹脂、タール、ピッ
チ等が知られている。これ等各種のバインダーは種々の
無機並びに有機の骨材と配合されて例えば成形物等の製
品が得られている。しかしながら上記従来のバインダー
を無機骨材に適用してその際、バインダーとして粘土、
石灰等の無機質バインダーを使用するときは得られる製
品は不燃性ではあるが、硬くもろいという欠点があり、
可撓性を全く有さない。

又合成樹脂、タール等の有機質バインダーを用いるとき
は製品に可撓性は付与できるが、熱、炎に対し十分なる
抵５ 抗性を有しないという欠点がある。即ち従来のバ
インダーはこれを無機骨材に適用して、得られる製品に
不燃性と可撓性の両者を同時に付与することは不可能で
あつた。又上記従来のバインダーを有機骨材に適用する
ｊ０とき、バインダーとして無機質バインダーを用いて
も得られる製品に不燃性或いは難燃性を付与することは
難しく、更には製品において有機骨材の本来有する可撓
性並びに風合等が損なわれる。

又有機質バインダーを使用するときは製品の可撓性１５
は優れるが、易燃性であり熱、炎に対して著しく耐性が
低いという欠点がある。即ち従来のバインダーはこれを
有機骨材に適用した場合に、得られる製品に不燃性若し
くは難燃性を付与し同時に有機骨材の有する本来の可撓
性並びに風合をそのま■０ ま保持することは不可能で
あつた。本発明は上記従来の欠点を見事に解決し、得ら
れる製品に不燃性若しくは難燃性を付与すると同時に可
撓性をも与えることのできる全く新規なバインダー組成
物を提供することを目的とする。

ク５ 即ち本発明は塩化カルシウム、塩化錫、塩化鉄、
塩化亜鉛及び塩化マグネシウムの少なくとも１種以上の
メタノール又はエタノール或いはこれらの混合溶液に、
線状ポリアミドを溶解したことを特徴とするバインダー
組成物に係る。３０本発明のバインダーは無機骨材並び
に有機骨材に対して優れた結合作用を発揮し強度大なる
成型物を容易に与えることが可能である。

そして本バインダーを無機骨材に適用するときは、驚く
べきことには従来いかなるバインダーも達成すること３
５のできなかつた不燃性並びに可撓性の両者を備えた製
品を得ることができ、又本バインダーを有機骨材に適用
するとき、得られる製品に不燃性若し！７３−くは難燃
性を与えると同時に、有機骨材の有する本来の可撓性並
びに風合をそのまま保持できることを見い出した。

本発明のバインダーが優れた結合作用と同時に上記種々
の顕著な効果を奏する理由は十分には解明されていない
が、用いた塩化物と線状ポリアミドの−ＣＯＮＨ一基と
が配位してキレート結合を形成して錯塩を生成し、これ
により優れた不燃性若しくは難燃性が発揮されるものと
考えられる。

又その際線状ポリアミド自身の可撓性も保持されるため
に、本バインダ一を適用して得られる製品にも優れた可
撓性並びに風合が保持されるものと推定される。本発明
は斯かる新規な発見に基づくものである。以下に本発明
のバインダーについて詳しく述べる。

まず本発明において用いられる塩化物は塩化カルシウム
、塩化錫（ＳｎＣｌ２、Ｓｎｃｌ４を含む）、塩化鉄（
ＦｅＣｌ２、ＦｅＣｌ３を含む）、塩化亜鉛及び塩化マ
グネシウムであり、之等の塩化物は単独でも或いは２種
以上併用しても用いられる。これら塩化物のうち入手価
格の面より、塩化カルシウム、塩化亜鉛が特に好ましい
。又アルコールとしてはメタノール及びエタノールが用
いられ、之等よりも炭素数の多いアルコールでは上記塩
化物の溶解性が劣り好ましくない。斯かるメタノール及
びエタノールはそれぞれ単独でも使用できるが、両者を
混合して用いることもできる。線状ポリアミド（以下単
にポリアミドと略称する）としては通称ナイロンと称さ
れるポリマーを挙げることができ、これらの代表例とし
ては例えばナイロン一６、ナイロン−６・６、ナイロン
−６・１０１ナイロン−１１、ナイロン−１２等を例示
できる。本発明においてアルコール中における塩化物の
濃度は、用いる塩化物の種類により適宜決定すれば良い
が、好ましくは約５重量％以上飽和濃度までとするのが
良く、通常は約５〜３０重量％とするのが望ましい。塩
化物の濃度がこの範囲にあるときは、最終的に得られる
溶液が安定しており該溶液中に固形物を析出することが
なく、又該溶液の粘度も余り高くなり過ぎず好ましい。
本発明において塩化物をアルコール中に溶解するには、
室温で攪拌混合することにより容易に行なうことができ
る。本発明においてポリアミドの使用量は通常前記塩化
物１モルに対して、該ポリアミド中の一ＣＯＮＨ一基が
約１〜２個存在するように配合するのが望ましい。

ポリアミドの使用量がこの範囲内にあるときは、ポリア
ミドの溶解速度が急激に低下することがなく好ましい。
ポリアミドを塩化物のアルコール溶液中に溶解するには
、該溶液中にポリアミドを入れて、好ましくは用いたア
ルコールの沸点近辺の温度で加熱・撹拌すれば良い。本
発明では上記で得られた溶液が種々の骨材のバインダー
として使用できる。

斯かる本発明のバインダー中の固形分濃度及び粘度は、
適用する骨材の種類、形状等により適宜選択調整できる
が、通常は固形分濃度が約２０〜７０重量％、好ましく
は約３０〜４０重量％、粘度が２０℃で約５００〜１０
万ＣＰＳｌ好ましくは約１万〜８万Ｃｐｓの範囲のもの
が望ましい。本発明のバインダーを適用し得る骨材とし
ては一般汎用の各種の無機骨材及び有機骨材を挙げるこ
とができる。

無機骨材の代表例としては例えばアスベスト、ガラス繊
維、パーライト等が挙げられる。斯かるアスベスト及び
ガラス繊維はその種類、太さ、繊維長等により制限を受
けることなく使用でき、又パーライト焼成並びに未焼成
の両者とも使用可能である。そして之等無機骨材は単独
でも或いは混合しても使用可能である。本バインダ一と
無機骨材との使用割合は目的とする成型物に要求される
性質（例えば可撓性、強度等）、無機骨材の種類、使用
するバインダーの固形分濃度及び粘度等に応じ適宜に選
択決定できるが、通常全般的には骨材１００重量部に対
して、バインダーをその固形分として約２０〜４００重
量部使用するのが好ましい。個々の骨材について述べれ
ば例えばアスベストを使用するときはその１００重量部
に対して、バインダーを固形分で通常約２０〜１４０重
量部、好ましくは約５０〜１００重量部使用するのが良
く、ガラス繊維を使用するときはその１００重量部に対
してバインダーを固形分で通常約３０〜１４０重量部、
好ましくは約４０〜１００重量部、又パーライトの場合
にはその１００重量部に対してバインダーを固形分で通
常約１２０〜４００重量部、好ましくは約１４０〜３０
０重量部用いるものが望ましい。有機骨材の代表例とし
ては例えば木屑、コルク粉、繊維パイル、紙等が挙げら
れる。

又之等の他にプラスチツク、ゴム等の粉砕物も使用可能
である。木屑としては例えば木材のカンナ屑、オガ屑等
の薄片状切削屑が挙げられ、コルク粉としては各種のも
のが使用できるがその粒径が約０．５〜１０ｍｍのもの
が特に好ましく、繊維パイルとしては羊毛、綿、レーヨ
ン等の種々の繊維のものが例示でき、その繊維長として
は約１〜３０ｍｍのものが特に好ましい。又紙としては
約１〜２０ｍｍの巾の細片状のものが望ましく、長さは
約１〜３０ｍｍのものが好ましい。之等有機骨材は単独
でも或いは混合しても使用可能である。本バインダ一と
有機骨材との使用割合は目的とする成型物に要求される
燃燃性、有機骨材の種類、使用するバインダーの固形分
濃度及び粘度等に応じ適宜に選択決定できるが、通常全
般的には骨材１００重量部に対して、バインダーをその
固形分として約３０〜２００重量部使用するのが好まし
い。個々の骨材について述べれば例えば木屑を使用する
ときはその１００重量部に対してバインダーを固形分で
通常約５０〜２００重量部、好ましくは約１００〜１６
０重量部使用するのが良く、コルク粉を使用するときは
その１００重量部に対してバインダーを固形分で通常約
３０〜８０重量部、好ましくは約４０〜７０重量部、繊
維パイルの場合にはその１００重量部に対してバインダ
ーを固形分で通常約４０〜１００重量部、好ましくは約
５０〜９０重量部、又紙の場合にはその１００重量部に
対してバインダーを固形分で通常約６０〜２００重量部
、好ましくは約１２０〜１５０重量部用いるのが望まし
い。本発明のバインダーを骨材に適用するに際しては、
更に通常の各種の充填剤、顔料等の添加剤を添加しても
差し支えない。

又その他に公知の従来のバインダーを本発明の特徴を損
なわない範囲内で併用することも可能である。充填剤並
びに顔料としては例えば炭酸カルシウム、珪酸カルシウ
ム、タルク、クレー、硫酸カルシウム、水酸化カルシウ
ム、酸化チタン、カーボンブラツク、べんがら等が挙げ
られる。本発明のバインダーは一般慣用の成型手段に容
易に適用可能であり、例えばそのままこれを各種の骨材
並びに必要に応じ前記添加剤とともに攪拌機（液状物混
合用）により混合攪拌して、続いて所望のモールド内に
おいて約４０〜８０ｋ９／Ｃｄの圧力で加圧成型して、
風乾もしくは７０℃以下の低温乾燥を行なうことにより
容易に成型物を得ることができる。

又目的とする成型物の性質に応じ、必要があれば更に約
１００〜１５０ｋ９／Ｃｒｌｉの高圧により二次プレス
しても良い。この際骨材としては無機骨材及び有機骨材
をそれぞれ単独で使用しても良く、之等を併用使用して
も良い。本発明のバインダーの優れた作用効果をより明
らかにするため以下に実施例を示す。

尚単に％とあるは重量％を表わすものとする。実施例
１ ＺｎＣ１２（試薬１級）６００７をメタノール１２００
ｔに室温で攪拌して溶解し、この溶液にナイロン−６（
宇部興産（株）製品、商品名ＵＢＥｌＯｌ３Ｂｌ分子量
１３０００）２２６ｙを添加して、還流冷却器付の３０
フラスコ中において約６７℃で１０時間攪拌して稍粘稠
な本発明バインダーを得た。

得られたバインダーの固形分濃度は４０．７％、粘度は
５００ｃｐｓ／２０℃であつた。尚Ｚｎｃｌ２とナイロ
ン−６とのモル比は１：０．４５である。得られたバイ
ンダーの４５０ｔにアスベスト（カナダケベツク規格６
Ｄのもの）３００ｔを攪拌機（品川工業所製、万能混合
攪拌器５ＤＭ）中に於て添加し１０分間混合攪拌の後、
内容物を取り出し２枚の鉄板にはさみプレス機を用いて
約５０ｋ９／ＣｒＡにて１分間加圧し約２５ＣＩｒＬ×
２５ＣｒｆＬ×４．０關に成型した（離型布を使用）。

室温にて４８時間乾燥した後、更に鉄板にはさみ、プレ
ス機を用い室温で１００ｋｇ／Ｃｄにて２分間二次加圧
して板状の成型物を得た。実施例 ２〜３ 第１表に示す各成分を用いて実施例１と同様にして本発
明バインダーを得る。

尚ポリアミドとしては実施例１と同じナイロン−６を用
い、塩化物はいずれも試薬１級のものを使用した。得ら
れたバインダーを用いて第２表に示す各無機骨材を実施
例１と同様にして成型加工した。成型条件をも第２表に
示す。実施例１〜３で得られた難燃ボードの物性を次の
第３表に示す。

尚可撓性はＪＩＳＡｌ４Ｏ８（１９６４年）規定の建築
用ボード類の曲げ試験（５号試験体を使用）に準じて行
ない、又難燃性はＪＩＳＡｌ３２ｌ（１９５９年）に準
じて行なつた（５４０℃で７分間加熱）。実施例 ４ ＣａＣ１２（試薬１級）２２０７をメタノール１２００
ｙに室温で撹拌して溶解し、この溶液にナイロン−６（
宇部興産（株）製品、ＵＢＥｌＯｌ３Ｂ、分子量１３０
００）２２６ｔを添加（モル比１：１）して、還流冷却
器付の３０フラスコ中において約６７℃で８時間攪拌し
て稍粘稠な本発明バインダーを得た。

得られたバインダーの固形分濃度は２７％、粘度７００
０ｃｐｓ／２０℃であつた。得られたバインダーの７５
０ｙに木屑（杉材の電気カンナ屑：１０〜６０ｍ７７！
の薄片状）２００ｔを撹拌機（品川工業所製、万能混合
攪拌器５ＤＭ）中に於て添加し１０分間混合撹拌の後、
取り出し離型布を装着した２枚の鉄板間でプレス機によ
り６０ｋｇ／Ｃｄで加圧して約２５Ｃｒ！Ｌ×２５ＣＴ
ＩＬＸ１？に成型し、室温にて４８時間乾燥した後更に
ゴム板用高圧プレス機にて面圧１５０ｋｇ／Ｃｄにて２
分間加圧して板状のかさ高い成型物を得た。

実施例 ５〜８ 第４表に示すバインダー組成により、実施例４の操作に
準じて本発明バインダーを調製した。

得られたバインダーと第５表に示す各有機骨材とより実
施例４に準じて成型物を得た。成型物の物性は第６表に
示す。試験方法 （１）衝撃強度：シヤルピ一衝撃試験に準じて測定した
。

難燃性：ＪＩＳＡｌ３２２（建築用薄物材料の難燃性試
験方法）に準じて加熱時間２分を採用して行なつた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 塩化カルシウム、塩化錫、塩化鉄、塩化亜鉛及び塩
   化マグネシウムの少なくとも１種以上のメタノール又は
   エタノール或いはこれらの混合溶液に、綿状ポリアミド
   を溶解したことを特徴とするバインダー組成物。