JPH0797244A - Water glass composition - Google Patents
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- JPH0797244A JPH0797244A JP24147193A JP24147193A JPH0797244A JP H0797244 A JPH0797244 A JP H0797244A JP 24147193 A JP24147193 A JP 24147193A JP 24147193 A JP24147193 A JP 24147193A JP H0797244 A JPH0797244 A JP H0797244A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はアルカリ金属珪酸塩を主
成分とする水ガラス組成物に関するものであり、特に、
その硬化剤としてホウ酸亜鉛を用いた水ガラス組成物に
関するものである。FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a water glass composition containing an alkali metal silicate as a main component.
The present invention relates to a water glass composition using zinc borate as its curing agent.
【０００２】[0002]
【従来の技術】アルカリ金属珪酸塩の水溶液、すなわち
水ガラスは、粘性のある溶液であり、硬化してガラス質
のシリケートポリマーを形成する。このような水ガラス
は、安価であり、セラミックス、金属等への接着性に優
れ、また不燃性であることから、無機質塗料あるいは無
機接着剤のバインダ（結合剤）として、また不燃性パネ
ルやボードの製造の際のバインダとしてなど、幅広く利
用されている。Aqueous solutions of alkali metal silicates, or water glasses, are viscous solutions that harden to form glassy silicate polymers. Such water glass is inexpensive, has excellent adhesiveness to ceramics, metals, etc., and is nonflammable. Therefore, it is used as a binder (binder) for inorganic paints or inorganic adhesives, and also for nonflammable panels and boards. It is widely used as a binder in the manufacture of.
【０００３】この水ガラスはそのままでも乾燥によって
硬化する。しかし、その硬化に要する時間は比較的長
く、またそのように硬化した水ガラスは、水不溶性、耐
熱性がなお十分ではないこと、炭酸ガスと反応して炭酸
ソーダなどのアルカリ金属炭酸塩を析出すること、など
の問題点がある。そのため、水ガラス組成物には硬化剤
を併用することが一般的である。そしてそのような硬化
剤として、従来より種々の硬化剤が使用され、また開発
もなされてきた。This water glass is cured by being dried as it is. However, the time required for its curing is relatively long, and the water glass cured in this way is insoluble in water, its heat resistance is still insufficient, and it reacts with carbon dioxide gas to precipitate alkali metal carbonates such as sodium carbonate. There are problems such as what to do. Therefore, it is common to use a curing agent together with the water glass composition. As such a curing agent, various curing agents have been used and developed so far.
【０００４】代表的な硬化剤は多価金属の酸化物であ
り、酸化亜鉛ＺｎＯ、酸化カルシウムＣａＯ、酸化マグ
ネシウムＭｇＯ、酸化鉛ＰｂＯ、三酸化アルミニウムＡ
ｌ2 Ｏ3 などである。また、珪酸カルシウムＣａＳｉＯ
3 などの珪化物、珪弗化ナトリウムＮａ2 ＳｉＦ6 、珪
弗化カリウムＫ2 ＳｉＦ6 のような珪弗化物もよく用い
られている。更に、リン酸アルミニウムＡｌ（ＰＯ3 ）
3 等のリン酸塩、またリン酸と金属酸化物との混合焼成
物、あるいはその複塩、例えばＺｎＯ・Ｐ2 Ｏ5，ＭＯ
・ｎＡｌ2 Ｏ3 ・ｍＰ2 Ｏ5 なども知られている。Typical curing agents are polyvalent metal oxides, such as zinc oxide ZnO, calcium oxide CaO, magnesium oxide MgO, lead oxide PbO, and aluminum trioxide A.
1 2 O 3 and the like. Also, calcium silicate CaSiO
Silicides such as 3 and sodium silicofluoride Na 2 SiF 6 and silicofluoride such as potassium silicofluoride K 2 SiF 6 are also often used. In addition, aluminum phosphate Al (PO 3 )
Phosphates such as 3 and the like, mixed fired products of phosphoric acid and metal oxides, or double salts thereof, such as ZnO · P 2 O 5 , MO
· NAl such as 2 O 3 · mP 2 O 5 are also known.
【０００５】これらの硬化剤は、ほとんどの場合固体の
粉末である。したがって、硬化反応はその粒子表面での
不均一反応として起こり、水ガラスのアルカリ金属イオ
ンがその硬化剤と反応してそれに固定され、それによっ
てアルカリ金属を失った珪酸はゲルとしてその粒子表面
に析出し、次いでこれが次第に拡大して全体がゲル化す
るものと、一般に考えられている。These hardeners are almost always solid powders. Therefore, the curing reaction occurs as a heterogeneous reaction on the particle surface, and the alkali metal ions of the water glass react with the curing agent and are fixed to it, whereby the silicic acid that has lost the alkali metal precipitates on the particle surface as a gel. Then, it is generally considered that this gradually expands and gels as a whole.
【０００６】他方、硬化剤としてホウ酸あるいはホウ酸
塩の使用も一般に知られている。この場合、ホウ酸また
はホウ酸塩は酸として機能し、リン酸等の他の酸の使用
の場合と同様に、完全な２液型として使用直前に混合さ
れる。したがって、そのホウ酸塩は水溶液中で完全に解
離するように、ナトリウムあるいはカリウムの塩とされ
ている。なお、ホウ酸またはその塩については、リン酸
など他の酸の塩及び金属酸化物または水酸化物との混合
焼成物として用いることも提案されている（例えば、特
開昭５０−５４６２１号公報、参照）。On the other hand, the use of boric acid or borate as a curing agent is also generally known. In this case, boric acid or borate functions as an acid and is mixed just before use as a complete two-part type, as with the use of other acids such as phosphoric acid. Therefore, the borate is a salt of sodium or potassium so as to be completely dissociated in an aqueous solution. Regarding boric acid or a salt thereof, it has been proposed to use it as a mixed calcined product of a salt of another acid such as phosphoric acid and a metal oxide or hydroxide (for example, JP-A-50-54621). ,reference).
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】このように、水ガラ
ス、すなわちアルカリ金属珪酸塩の硬化剤としては種々
のものが知られ、また用いられている。しかし、これら
の硬化剤は、一般に硬化の反応速度が比較的遅いか、ま
たは逆に早すぎるという問題があった。そのため、添加
量の加減だけでは反応速度を広い範囲で調整することが
できず、場合によっては、用途または使用の態様に応じ
た反応速度を得るために、それらの硬化剤の複数を適切
に組合わせて用いることが必要であった。しかしそのよ
うに硬化剤の反応速度を用途または使用の態様が変わる
度毎に調整することは、大変困難なことであった。ま
た、これらの硬化剤では、水ガラス組成物を１液型とす
ることも困難であった。As described above, various hardeners for water glass, that is, alkali metal silicates are known and used. However, these curing agents generally have a problem that the reaction rate of curing is relatively slow or, conversely, too fast. Therefore, it is not possible to adjust the reaction rate in a wide range only by adjusting the addition amount, and in some cases, in order to obtain the reaction rate according to the application or the mode of use, a plurality of curing agents are appropriately combined. It was necessary to use them together. However, it has been very difficult to adjust the reaction rate of the curing agent each time the use or the mode of use changes. Further, it has been difficult to make the water glass composition into a one-pack type with these curing agents.
【０００８】従来ではこのような問題点があったが、本
発明者等は、難燃剤として一般に使用されているホウ酸
亜鉛が水ガラスの硬化剤として有用であることを偶然に
も発見した。そして更に、このホウ酸亜鉛が、その添加
量を加減するだけで硬化の反応速度を広い範囲で容易に
調整することができ、しかもその添加量によって１液型
への調整も容易に行なうことができるものであって、そ
のような従来の問題点を有利に解決する硬化剤であるこ
とを見出した。Although there have been such problems in the past, the present inventors have accidentally discovered that zinc borate, which is generally used as a flame retardant, is useful as a curing agent for water glass. Further, the reaction rate of curing of zinc borate can be easily adjusted in a wide range only by adjusting the addition amount, and the addition amount can be easily adjusted to the one-pack type. It has been found that it is a curing agent that can be achieved and advantageously solves such conventional problems.
【０００９】よって本発明は、反応速度の調整と１液型
への調整を容易に行うことができる硬化剤を使用した水
ガラス組成物の提供をその課題とするものである。[0009] Therefore, an object of the present invention is to provide a water glass composition using a curing agent that can easily adjust the reaction rate and adjust to a one-pack type.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明の水ガラス組成物
は、アルカリ金属珪酸塩を主成分とするものであって、
その硬化剤としてホウ酸亜鉛を含むものである。The water glass composition of the present invention comprises an alkali metal silicate as a main component,
It contains zinc borate as its curing agent.
【００１１】このホウ酸亜鉛は、古くから塗料やプラス
チック成形品の難燃剤として利用されているもので、特
にＰＶＡなどのビニル系高分子に、単独あるいは酸化ア
ンチモンなどの他の難燃剤と混合して添加されている。
またこのホウ酸亜鉛は、一般的には２ＺｎＯ・３Ｂ2 Ｏ
3 ・３．５Ｈ2 Ｏの組成で示される水和物であるが、加
熱によって容易に無水和物となる。本発明においては、
ホウ酸亜鉛はこれらの水和物及び無水和物のいずれの形
態でも同等に使用することができる。また、使用するホ
ウ酸亜鉛の粒子径は任意であるが、比較的小さい方が反
応性及び分散性の点から好ましく、一般に平均粒子径１
〜１００μｍのものが特に好ましい。したがってホウ酸
亜鉛としては、難燃剤として市販されているものをその
まま好適に用いることができる。This zinc borate has been used as a flame retardant for paints and plastic moldings for a long time. Particularly, vinyl polymers such as PVA are mixed alone or with other flame retardants such as antimony oxide. Has been added.
This zinc borate is generally 2ZnO.3B 2 O.
Is a hydrate represented by 3 · 3.5 H 2 O composition, easily becomes anhydrate by heating. In the present invention,
Zinc borate can be used equally in the form of any of these hydrates and anhydrides. The particle size of the zinc borate used is arbitrary, but a relatively small particle size is preferable from the viewpoint of reactivity and dispersibility, and in general an average particle size of 1
Those having a thickness of up to 100 μm are particularly preferable. Therefore, as the zinc borate, a commercially available flame retardant can be preferably used as it is.
【００１２】図１はホウ酸亜鉛の添加量と反応速度（反
応完了時間、ゲル化時間）との関係を示す試験結果であ
る。この試験は、ホウ酸亜鉛を予め２０重量部の水に加
えて分散させ、この分散液を珪酸ソーダＪＩＳ３号（珪
酸ナトリウムの固形分３８．５％）１００重量部に混合
し、反応が完了するまでの時間を測定することによって
行った（温度条件、２５±２℃）。そしてこの操作を、
ホウ酸亜鉛の添加量を変えて繰返した。なお、使用した
ホウ酸亜鉛は水沢化学（株）製のアルカネックスFRC-50
0 で、その組成及び物理的特性は以下のとおりである。FIG. 1 shows the test results showing the relationship between the amount of zinc borate added and the reaction rate (reaction completion time, gelation time). In this test, zinc borate was previously added to 20 parts by weight of water to disperse it, and this dispersion was mixed with 100 parts by weight of sodium silicate JIS No. 3 (solid content of sodium silicate: 38.5%) to complete the reaction. Was measured (temperature condition, 25 ± 2 ° C.). And this operation,
Repeatedly changing the amount of zinc borate added. The zinc borate used was Alkanex FRC-50 manufactured by Mizusawa Chemical Co., Ltd.
At 0, its composition and physical properties are as follows.
【００１３】ＺｎＯ ３３〜３６ Ｂ2 Ｏ3 ４２〜４４ 結晶水 １５〜１７ 水分 ０．６以下 カサ比重 ０．２７±０．０５ 平均粒径 ２〜３μｍ 図１に示されるように、ホウ酸亜鉛の添加量が多くなる
程反応速度は急激に高くなり、これらの関係は、直線的
ではなく、対数曲線のような曲線を描く。そして、その
曲線上の点Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは反応状態の代表的な段階を
示しており、この試験において、ホウ酸亜鉛の添加量を
それぞれ２，４，１０，２０重量部とした場合である。ZnO 33-36 B 2 O 3 42-44 Crystal water 15-17 Moisture 0.6 or less Bulk specific gravity 0.27 ± 0.05 Average particle size 2-3 μm Zinc borate, as shown in FIG. The reaction rate becomes sharply higher as the added amount of is increased, and these relationships are not linear but draw a curve like a logarithmic curve. Then, points A, B, C, D on the curve show typical stages of the reaction state, and in this test, the addition amounts of zinc borate were 2, 4, 10 and 20 parts by weight, respectively. This is the case.
【００１４】ホウ酸亜鉛の添加量が２重量部（珪酸ナト
リウム１００重量部に対して５．２重量部）であるＡの
場合、僅かずつ粘度が増加し、反応が進行するのが認め
られたが、約１２時間後にその反応は停止した。そし
て、外見上ゲル化は見られない粘稠な溶液が形成された
が、この溶液は安定であり、また水に可溶である。ホウ
酸亜鉛の添加量が４重量部（珪酸ナトリウム１００重量
部に対して１０．４重量部）であるＢの場合は、粘度が
緩やかに上昇して、約３時間後にゲル化した。しかしこ
のゲル化した溶液は、水に可溶なものである。ホウ酸亜
鉛の添加量が１０重量部（珪酸ナトリウム１００重量部
に対して２６重量部）であるＣの場合には、速やかに硬
化反応が進行し、約１時間でゲル化した。このゲル化し
た溶液は、水に不溶性である。そしてホウ酸亜鉛の添加
量が２０重量部（珪酸ナトリウム１００重量部に対して
５２重量部）であるＤの場合は、約５分で硬化して、水
に不溶な完全なゲルが形成された。When the amount of zinc borate added was 2 parts by weight (5.2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of sodium silicate), it was observed that the viscosity gradually increased and the reaction proceeded. However, the reaction stopped after about 12 hours. A viscous solution was formed which did not appear to gel, but this solution was stable and soluble in water. In the case of B in which the amount of zinc borate added was 4 parts by weight (10.4 parts by weight with respect to 100 parts by weight of sodium silicate), the viscosity gradually increased and gelled after about 3 hours. However, this gelled solution is soluble in water. When the amount of zinc borate added was 10 parts by weight (26 parts by weight based on 100 parts by weight of sodium silicate), the curing reaction proceeded promptly and gelled in about 1 hour. This gelled solution is insoluble in water. When the amount of zinc borate added was 20 parts by weight (52 parts by weight with respect to 100 parts by weight of sodium silicate), it was cured in about 5 minutes to form a complete gel insoluble in water. .
【００１５】このように、ホウ酸亜鉛の添加量が少ない
場合、形成される溶液は水に可溶性である。したがって
この場合の溶液は１液型のバインダ（結合剤）として利
用することができる。これに対して、ホウ酸亜鉛の添加
量が水ガラス１００部に対して一般に約６重量部（珪酸
塩１００部に対して１５重量部）以上になると、形成さ
れる溶液は水に不溶性となり、この場合は２液型として
利用されることになる。またこの場合、急速な硬化も、
比較的少ないホウ酸亜鉛の添加によって達成することが
できる。Thus, when the amount of zinc borate added is small, the solution formed is soluble in water. Therefore, the solution in this case can be used as a one-pack type binder (binder). On the other hand, when the amount of zinc borate added is generally about 6 parts by weight per 100 parts of water glass (15 parts by weight per 100 parts of silicate), the solution formed becomes insoluble in water, In this case, it is used as a two-pack type. Also in this case, rapid curing
This can be achieved by adding relatively less zinc borate.
【００１６】そして本発明の水ガラス組成物において、
主要成分としてのアルカリ金属珪酸塩は一般式Ｍ2 Ｏ・
ｎＳｉＯ2 で表され、ＭはナトリウムＮａ、カリウム
Ｋ、またはリチウムＬｉであり、また、Ｍ2 ＯとＳｉＯ
2 とのモル比であるｎは一般に１．６〜４．５である。
このようなアルカリ金属珪酸塩としては、安価で、また
ＪＩＳ規格品として容易に入手可能な珪酸ナトリウムの
水ガラスを、特に好適に用いることができる。またこの
珪酸ナトリウムの水ガラスに、珪酸リチウムの水ガラス
を混合して用いることもより好ましい。それによって硬
化後の耐水性をより高めることができる。また、本発明
においては、この結合剤成分としてのアルカリ金属珪酸
塩に加えて、同様の無機ポリマーを形成するリン酸塩、
あるいはシリカゾルを併用することもできる。And in the water glass composition of the present invention,
Alkali metal silicate as a main component has the general formula M 2 O.
n is represented by nSiO 2 , M is sodium Na, potassium K, or lithium Li, and M 2 O and SiO
The n is a molar ratio of 2 is generally a 1.6 to 4.5.
As such an alkali metal silicate, water glass of sodium silicate which is inexpensive and easily available as a JIS standard product can be particularly preferably used. Further, it is more preferable to use this sodium silicate water glass mixed with lithium silicate water glass. Thereby, the water resistance after curing can be further enhanced. Further, in the present invention, in addition to the alkali metal silicate as the binder component, a phosphate forming a similar inorganic polymer,
Alternatively, silica sol can be used together.
【００１７】硬化剤としてのホウ酸亜鉛は、望まれる硬
化の状態または反応速度に応じて、一般に、水ガラス１
００重量部に対して０．４〜３０重量部（アルカリ金属
珪酸塩１００重量部に対して１〜８０重量部）の範囲で
使用することができる。そしてそれによって、１液型に
調整することも、またあるいは硬化時間を５分程度の超
速度に調整することも可能である。また、ホウ酸亜鉛に
加えて他の硬化剤を併用することもできる。しかしその
ような場合は、硬化速度の遅い硬化剤が、硬化剤として
よりはむしろ充填剤あるいは耐食性などの改善剤とし
て、用いられるべきである。Zinc borate as a curing agent is generally water glass 1 depending on the desired state of cure or reaction rate.
It can be used in the range of 0.4 to 30 parts by weight with respect to 00 parts by weight (1 to 80 parts by weight with respect to 100 parts by weight of alkali metal silicate). By doing so, it is possible to adjust it to a one-pack type, or it is also possible to adjust the curing time to a super speed of about 5 minutes. In addition to zinc borate, other curing agents can be used together. However, in such a case, a curing agent having a slow curing rate should be used as a filler or an improver of corrosion resistance rather than as a curing agent.
【００１８】そして、ホウ酸亜鉛を含む本発明の水ガラ
ス組成物は、バインダ（結合剤）として種々の用途に適
用することができる。例えば、無機質充填剤及び他の補
助剤等を添加して、無機接着剤として構成することがで
きる。そしてそのような接着剤は、不燃の接着剤とし
て、珪酸カルシウム板などの無機質成形体、鋼板などの
金属体、また石材、木材、ガラス材等の接着に広く利用
することができる。また、適当な顔料、骨材等と混合し
て、一般塗料、建築物の吹付け仕上げ用塗材、ジンクリ
ッチペイント、あるいは耐火被覆等の無機質塗料として
構成することができる。更に、不燃性パネルやボードな
ど、種々の無機質骨材からなる建材等の成形品の製造に
際して、そのバインダとして使用することができる。更
にまた、特殊な用途として、地盤強化のための注入材と
しての適用も挙げることができる（なお、それらの技術
的詳細は、当業技術分野においてよく知られたことであ
るので、ここでは言及されない。）。The water glass composition of the present invention containing zinc borate can be applied to various uses as a binder (binder). For example, an inorganic filler and other auxiliary agents can be added to form an inorganic adhesive. Then, such an adhesive can be widely used as an incombustible adhesive for bonding an inorganic molded body such as a calcium silicate plate, a metal body such as a steel plate, stone materials, wood materials, glass materials, and the like. Further, it may be mixed with an appropriate pigment, aggregate or the like to form a general coating material, a coating material for spray finishing of buildings, a zinc rich paint, or an inorganic coating material such as a fireproof coating. Furthermore, it can be used as a binder in the production of molded articles such as building materials made of various inorganic aggregates such as non-combustible panels and boards. Furthermore, as a special application, application as an injection material for ground reinforcement can also be mentioned (note that their technical details are well known in the art, and are therefore referred to here). Not done.).
【００１９】[0019]
【作用】図１に示されるように、ホウ酸亜鉛は水ガラ
ス、すなわちアルカリ金属珪酸塩の硬化剤として作用す
る。この作用は、次のように考えられる。As shown in FIG. 1, zinc borate acts as a hardening agent for water glass, that is, alkali metal silicate. This effect is considered as follows.
【００２０】１） アルカリ金属珪酸塩の水溶液（ＰＨ
＝１２）にホウ酸亜鉛の微粉末を添加すると、化学結合
していたホウ酸と亜鉛がその粒子表面において溶解す
る。1) Aqueous solution of alkali metal silicate (PH
= 12), fine powder of zinc borate is added, and boric acid and zinc that have been chemically bonded are dissolved on the particle surface.
【００２１】２）珪酸塩のアルカリ金属と溶解したホウ
酸と亜鉛が反応して、新たな化合物を形成し、これによ
ってアルカリ金属が固定化される。2) The alkali metal of the silicate, the dissolved boric acid and zinc react to form a new compound, whereby the alkali metal is fixed.
【００２２】３）アルカリ金属を失った珪酸塩はゲル化
して、ホウ酸亜鉛の微粉末の表面に析出し、ガラス状の
固体となる。3) The silicate that has lost the alkali metal gels and precipitates on the surface of the fine powder of zinc borate to become a glassy solid.
【００２３】４）このようにして珪酸ゲルの析出が進行
し、拡大した珪酸ゲルは隣接するホウ酸亜鉛の微粉末の
表面に析出した珪酸ゲルと一体化し、全体がゲル化す
る。この場合、ホウ酸亜鉛の量が少ないとその一体化ま
でには至らないが、乾燥によって一体化する。4) In this way, the deposition of the silica gel proceeds, and the expanded silica gel is integrated with the silica gel deposited on the surface of the adjacent zinc borate fine powder, and the whole gels. In this case, if the amount of zinc borate is small, it will not be integrated, but it will be integrated by drying.
【００２４】そして、この硬化作用はホウ酸亜鉛の比較
的少ない添加量によって生じるので、硬化の反応速度
は、その添加量を変えることによって、幅広い範囲で容
易に調整することができる。また、添加量の調整によっ
て、１液型への調整も容易に行うことができる。Since this curing action is caused by a relatively small addition amount of zinc borate, the reaction rate of curing can be easily adjusted in a wide range by changing the addition amount. Further, adjustment to the one-pack type can be easily performed by adjusting the addition amount.
【００２５】また、珪酸ナトリウムは６００℃の雰囲気
では急速に劣化し接着力を失うが、ホウ酸亜鉛は６００
〜８００℃で急速にガラス化するので、それによって高
温による劣化は少なくすることができる。また、ホウ酸
亜鉛は水ガラスと反応してそれを高融点化するので、耐
熱性を高めることができる。Further, sodium silicate rapidly deteriorates and loses its adhesive strength in an atmosphere of 600 ° C., but zinc borate has
Since it vitrifies rapidly at ˜800 ° C., deterioration due to high temperature can be reduced thereby. Moreover, since zinc borate reacts with water glass to raise its melting point, heat resistance can be improved.
【００２６】[0026]
＜実施例１＞次の配合を混合機で十分混練し、接着剤を
調合した。<Example 1> The following formulations were sufficiently kneaded with a mixer to prepare an adhesive.
【００２７】 ここで、バインダは、珪酸ソーダＪＩＳ３号 ５９．９
重量部と、珪酸リチウム45 ３０．０重量部と、予め混
合した硬化剤分散液１０．２重量部との混合物（全１０
０重量部）からなり、この硬化剤分散液は更に、１．２
重量部のホウ酸亜鉛（水沢化学（株）製のアルカネック
スFRC-500 ）及び９．０重量部の水とからなる（ホウ酸
亜鉛は、水ガラス１００重量部に対して１．４重量部、
アルカリ金属珪酸塩１００重量部に対して約３．６重量
部の割合である。）。[0027] Here, the binder is sodium silicate JIS No. 59.9.
Parts by weight, lithium silicate 45 30.0 parts by weight, and premixed hardener dispersion 10.2 parts by weight (total 10
0 part by weight), and the curing agent dispersion further comprises 1.2 parts by weight.
It is composed of 1 part by weight of zinc borate (Alkanex FRC-500 manufactured by Mizusawa Chemical Co., Ltd.) and 9.0 parts by weight of water (zinc borate is 1.4 parts by weight per 100 parts by weight of water glass). ,
The ratio is about 3.6 parts by weight based on 100 parts by weight of the alkali metal silicate. ).
【００２８】この接着剤は完全な１液型であり、これを
密封した容器に入れてその性状変化を観察したが、すく
なくとも４週間の間には何等の変化も見られなかった。This adhesive was a complete one-pack type and was placed in a sealed container and observed for changes in its properties, but no changes were observed within at least 4 weeks.
【００２９】そして、本実施例の接着剤の性能を調べる
ために、次の試験を行った。２５×３５×５mmの鋼板を
２枚用意し、これらを予め清浄にした後、一方の鋼板の
一端から２５mmの範囲にその接着剤を約６０mg／cm2 の
量で塗布し、これに他方の鋼板を圧着し、接合した。そ
して、この接合した鋼板を１００℃で６０分加熱乾燥し
た後、ＪＩＳＫ−６８５２に準じて圧縮剪断接着強度を
測定した。Then, in order to investigate the performance of the adhesive of this example, the following test was conducted. Prepare two 25 × 35 × 5 mm steel plates, clean them in advance, and then apply the adhesive in an amount of about 60 mg / cm 2 from one end of one steel plate to a range of 25 mm, and then apply the adhesive to the other. The steel plates were crimped and joined. Then, after the bonded steel plates were heated and dried at 100 ° C. for 60 minutes, the compression shear adhesive strength was measured according to JIS K-6852.
【００３０】その接着強度は２４kg／cm2 であった。こ
れに対して、硬化剤としてのホウ酸亜鉛を添加しない以
外はその接着剤と全く同じに形成した比較接着剤につい
て、同様に圧縮剪断接着強度を測定したところ、その値
は１８kg／cm2 であった。The adhesive strength was 24 kg / cm 2 . On the other hand, the compression-shear adhesive strength of the comparative adhesive formed in exactly the same manner as that of the adhesive, except that zinc borate as a curing agent was not added, was measured in the same manner. The value was 18 kg / cm 2 . there were.
【００３１】また、本実施例の接着剤によって接着した
上記の鋼板を、６０℃の温水中に５時間浸漬した後、同
様に圧縮剪断接着強度を測定した。接着強度は１８kg／
cm2に低下し、接着強度保持率は７５％であった。しか
し、これは、比較接着剤の同じ試験による接着強度保持
率４５％に比べて、十分に満足される耐水性を示すもの
であった。Further, the above-mentioned steel sheet adhered by the adhesive of this example was immersed in warm water at 60 ° C. for 5 hours, and then the compression shear adhesive strength was similarly measured. Adhesive strength is 18kg /
dropped to cm 2, the adhesive strength retention was 75%. However, this shows a sufficiently satisfactory water resistance as compared with the adhesive strength retention rate of 45% in the same test of the comparative adhesive.
【００３２】更に、本実施例の接着剤は、８００℃の高
温にも十分な耐性を有することが確認された。Further, it was confirmed that the adhesive of this example has sufficient resistance to a high temperature of 800 ° C.
【００３３】＜実施例２＞次の配合を十分混合し、一般
装飾用塗料を調合した。<Example 2> The following ingredients were thoroughly mixed to prepare a general decorative paint.
【００３４】 ここで、バインダは、珪酸ソーダＪＩＳ３号 ５８．７
重量部と、珪酸リチウム45 ２９．２重量部と、予め混
合した硬化剤分散液１２．１重量部との混合物（全１０
０重量部）からなり、この硬化剤分散液は更に、２．８
重量部のホウ酸亜鉛（水沢化学（株）製のアルカネック
スFRC-500 ）及び９．３重量部の水とからなる（ホウ酸
亜鉛は、水ガラス１００重量部に対して３．２重量部、
アルカリ金属珪酸塩１００重量部に対して約８．３重量
部の割合である。）。[0034] Here, the binder is sodium silicate JIS No. 58.7.
Parts by weight, lithium silicate 45 29.2 parts by weight and premixed hardener dispersion 12.1 parts by weight (total 10
0 part by weight), and the hardener dispersion further comprises 2.8
It is composed of parts by weight of zinc borate (Alkanex FRC-500 manufactured by Mizusawa Chemical Co., Ltd.) and 9.3 parts by weight of water (zinc borate is 3.2 parts by weight based on 100 parts by weight of water glass). ,
The ratio is about 8.3 parts by weight based on 100 parts by weight of the alkali metal silicate. ).
【００３５】この塗料は１液型ではあるが、長時間放置
するとゲル化の様相を示すものであった。Although this paint was a one-pack type, it showed a gelling appearance when left for a long time.
【００３６】そして、この実施例の塗料を、予め清浄に
した鋼板に２回塗布し、室外に１週間放置して自然乾燥
した。セラミック様の艶のある外観を有する赤色の塗膜
が得られ、その厚みは約３０μｍであった、この塗膜
は、平滑性に優れたものであり、また、その硬度は９Ｈ
以上であった。Then, the paint of this example was applied twice to a steel plate that had been cleaned in advance, and was left outdoors for one week to be naturally dried. A red coating having a ceramic-like glossy appearance was obtained, the thickness of which was about 30 μm. The coating had excellent smoothness and the hardness was 9H.
That was all.
【００３７】また、この塗膜の密着性を調べるために、
ゴバン目試験を行った。その結果は、１００／１００で
あり、良好な密着性を示した。更に、この実施例の塗料
を塗装した鋼板を、６０℃の温水中に５時間浸漬し、そ
の塗膜状態を観察した。外見上の変化は何等見られなか
った。Further, in order to examine the adhesion of this coating film,
A goggle test was performed. The result was 100/100, indicating good adhesion. Further, the steel sheet coated with the paint of this example was immersed in warm water of 60 ° C. for 5 hours, and the state of the coating film was observed. No apparent change was seen.
【００３８】＜実施例３＞次の配合により、耐火成形体
を製造した。Example 3 A refractory molded body was produced with the following composition.
【００３９】 具体的には、シラスバルーンと水ガラスとを混合機内で
混合しつつ、これに予め水に分散させたホウ酸亜鉛を少
しずつ加え、均一に混合した。なお、ホウ酸亜鉛として
は、水沢化学（株）製のアルカネックスFRC-500 を使用
した（ホウ酸亜鉛は、水ガラス１００重量部に対して１
５重量部、アルカリ金属珪酸塩１００部に対して約３９
重量部の割合である。）。[0039] Specifically, while mixing Shirasu balloon and water glass in a mixer, zinc borate previously dispersed in water was added little by little to this and mixed uniformly. As the zinc borate, Alkanex FRC-500 manufactured by Mizusawa Chemical Co., Ltd. was used (zinc borate is 1 part with respect to 100 parts by weight of water glass.
5 parts by weight, about 39 parts per 100 parts of alkali metal silicate
The ratio is parts by weight. ).
【００４０】得られた混合物を成形皿内に充填し、２kg
／cm2 程度の圧力で押圧して厚さ１５mmの板状体を成形
した。この成形体を成形皿から取出し、室内に放置し
た。なおこれらの操作は、水ガラスのゲル化が進行して
いるため、素早く行った。この成形体は、水ガラスにホ
ウ酸亜鉛を添加してから、約３０分でゲル化が完了し
た。そしてこの成形体は、十分な保形性を有するもので
あった。次いでこの成形体を乾燥炉に入れ、８０℃１時
間の加熱乾燥を行った。乾燥した成形体は、厚さが１２
mmに収縮し、強靭な板状体であった。The resulting mixture was filled in a molding dish and 2 kg
/ Cm 2 A plate-like body having a thickness of 15 mm was formed by pressing with a certain pressure. This molded body was taken out from the molding dish and left in the room. These operations were carried out quickly because the gelation of water glass was in progress. This molded body completed gelation in about 30 minutes after adding zinc borate to water glass. And this molded object had sufficient shape retention. Next, this molded body was placed in a drying furnace and heated and dried at 80 ° C. for 1 hour. The dried compact has a thickness of 12
It contracted to mm and was a tough plate.
【００４１】この成形体は約８０kg／cm2 の圧縮強度を
有する強固なものであるにもかかわらず、みかけ比重は
約０．３５であった。また、熱伝導率も小さく、０．０
８〜０．１０kcal／mhr ℃であった。This molded body has a weight of about 80 kg / cm 2. The apparent specific gravity was about 0.35, although it was strong and had a compressive strength of. Also, the thermal conductivity is small, 0.0
It was 8 to 0.10 kcal / mhr ° C.
【００４２】また、この成形体は、１０００℃での耐熱
性を示し、更に、５時間の沸騰水試験によっても異状は
認められず、良好な耐水性も示した。Further, this molded product showed heat resistance at 1000 ° C., and no abnormalities were observed even in the boiling water test for 5 hours, and it also showed good water resistance.
【００４３】[0043]
【発明の効果】以上のように、本発明の水ガラス組成物
は、アルカリ金属珪酸塩を主成分とし、その硬化剤とし
てホウ酸亜鉛を用いるものである。したがって、ホウ酸
亜鉛は比較的硬化作用が高いので、その添加量を調整す
るだけで、水ガラスの硬化の反応速度を広い範囲で容易
に調整することができる。また、ホウ酸亜鉛の添加量を
調整することによって、可使時間を気にする必要のない
１液型への調整も容易に行うことができる。更に、ホウ
酸亜鉛は難燃剤として一般に用いられ、容易に、また比
較的安価に入手可能なものであるから、本発明の水ガラ
ス組成物は、容易に、また安価に調合することができ
る。As described above, the water glass composition of the present invention contains an alkali metal silicate as a main component and uses zinc borate as a curing agent for the alkali metal silicate. Therefore, since zinc borate has a relatively high curing action, the reaction rate of curing water glass can be easily adjusted in a wide range by only adjusting the addition amount. Further, by adjusting the addition amount of zinc borate, it is possible to easily adjust to a one-liquid type that does not need to worry about the pot life. Furthermore, since zinc borate is commonly used as a flame retardant and is easily and relatively inexpensively available, the water glass composition of the present invention can be easily and inexpensively prepared.
【図１】図１はホウ酸亜鉛の添加量と水ガラスの硬化反
応速度との関係を示すグラフである。FIG. 1 is a graph showing the relationship between the addition amount of zinc borate and the curing reaction rate of water glass.
Claims (1)
ラス組成物において、硬化剤としてホウ酸亜鉛を含むこ
とを特徴とする水ガラス組成物。1. A water glass composition containing an alkali metal silicate as a main component, which contains zinc borate as a curing agent.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24147193A JPH0797244A (en) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | Water glass composition |
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| JP24147193A JPH0797244A (en) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | Water glass composition |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0797244A true JPH0797244A (en) | 1995-04-11 |
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ID=17074814
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24147193A Pending JPH0797244A (en) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | Water glass composition |
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