JPS61235469A - Production of inorganic binder - Google Patents
Production of inorganic binderInfo
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- JPS61235469A JPS61235469A JP7529885A JP7529885A JPS61235469A JP S61235469 A JPS61235469 A JP S61235469A JP 7529885 A JP7529885 A JP 7529885A JP 7529885 A JP7529885 A JP 7529885A JP S61235469 A JPS61235469 A JP S61235469A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は無機系バインダーの製法に関するもので1本発
明により得られるバインダーは高温の雰囲気で使用する
コーテイング材、接着剤等のベースとして優れた性能を
有する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a method for producing an inorganic binder, and the binder obtained by the present invention has excellent performance as a base for coating materials, adhesives, etc. used in high-temperature atmospheres.
疋迷Jと乏菌
従来、アルキルケイ酸エステルは無機ジンクリッチ塗料
のバインダーとして知られており、主として防食塗料と
して船舶、橋梁等に多く使用されている。Alkyl silicate esters have been known as binders for inorganic zinc-rich paints, and are mainly used as anticorrosive paints for ships, bridges, etc.
しかしアルキルケイ酸エステルを酸、アルカリ等を触媒
として加水分解したものをバインダーとして使用する従
来品は、400℃以上になると亀甲模様の亀裂が発生し
、IfI熱コーティング材としては使用できなかった。However, conventional products that use as a binder alkyl silicate esters hydrolyzed using acids, alkalis, etc. as catalysts develop tortoise-shell pattern cracks at temperatures above 400°C, and cannot be used as IfI thermal coating materials.
発明が解決しようとする問題点
本発明は上記問題を解消するもので、高温での亀裂の発
生を防ぎ、耐スポーリング性を大幅に改善するバインダ
ーを提供することを目的とする。Problems to be Solved by the Invention The present invention solves the above problems and aims to provide a binder that prevents cracking at high temperatures and significantly improves spalling resistance.
発明の構成
ml 、4.;[1九−L6丸ム旦土1本発明の無機
系バインダーの製法は1部分的に加水分解されたアルキ
ルケイ酸エステルのアルコール溶液に四面体構造を持つ
シリカ粉末を触媒として添加し、酸性領域で縮重合させ
ることよりなる。Structure of the invention ml, 4. ; [19-L6 Marumu Dando 1 The method for producing the inorganic binder of the present invention is as follows: 1. Silica powder having a tetrahedral structure is added as a catalyst to an alcoholic solution of a partially hydrolyzed alkyl silicate ester, and acidic It consists of condensation polymerization in the region.
このようにして得られるバインダー組成物はスラリ−状
であるが、酸性領域で縮重合させ熟成した後、固形分の
大部分をカー/ トすることによりゾル状のバインダー
組成物が得られる。The binder composition thus obtained is in the form of a slurry, but a sol-like binder composition can be obtained by carrying out condensation polymerization in an acidic region, aging it, and then carting most of the solid content.
アルキルケイ酸エステルが亀裂を生じない、熱![tに
強いバインダーとして従来利用で(なかった原因として
は次のことが考えられる。Alkyl silicate ester does not cause cracks, heat! [The following may be the reason why it has not been used in the past as a binder that is resistant to T.
即ち、酸、アルカリ等で加水分解されたアルキルケイ酸
エステルは、縮合・硬化する時に常温ではアルキル基を
完全に放出できず、完全に放出するには600部程度の
加熱が必要となり、その時に硬化・収縮により亀甲模様
の亀裂が生ずるためである。In other words, alkyl silicate esters hydrolyzed with acids, alkalis, etc. cannot completely release the alkyl group at room temperature when condensing and curing, and approximately 600 parts of heating is required to completely release the alkyl group. This is because cracks in a tortoiseshell pattern occur due to hardening and shrinkage.
そこでalJJのない亀甲状連続体を構成するような触
媒の検索を行った結果、四面体構造を持つシリカ粉末を
触媒として用いると、加熱硬化しても亀裂が発生せず、
あたかも金属の結晶のような構造を持った無機質組成物
を得ることができた。Therefore, we searched for a catalyst that forms a hexagonal continuum without alJJ, and found that when silica powder with a tetrahedral structure is used as a catalyst, no cracks will occur even when it is heated and cured.
We were able to obtain an inorganic composition with a structure similar to that of a metal crystal.
ここで触媒として使用される四面体構造を持つシリカ粉
末とは、石英、クリストバライト、リンケイ石等の微粉
末があり、これらの触媒中のアモルファスシリカの含有
量(玉量%)は触媒全Illの30%以下であることが
望ましい、アモルファスシリカの含有量が30%を越え
ると亀裂が発生し易くなるので、少ない方が効果的であ
る。The silica powder with a tetrahedral structure used as a catalyst here includes fine powders of quartz, cristobalite, phosphorite, etc., and the content of amorphous silica in these catalysts (volume %) is based on the total Ill of the catalyst. It is desirable that the content of amorphous silica is 30% or less; if it exceeds 30%, cracks are likely to occur, so the smaller the content, the more effective it is.
また触媒の11f、9はバインダーの全重帛の50%以
下が望ましい。Further, catalysts 11f and 9 preferably account for 50% or less of the total weight of the binder.
シリカは重縮合触媒として作用するばかりでなく、一部
は加水分解されたアルキルケイ酸エステルの縮重合によ
り生じるS i 04 ’−四面体骨格の一部を構成す
る。Silica not only acts as a polycondensation catalyst, but also partially constitutes a part of the S i 04 '-tetrahedral skeleton produced by polycondensation of hydrolyzed alkyl silicate ester.
本発明で使用されるアルキルケイ酸エステルとしては、
メチルシリケート、エチルシリケート、ブチルシリケー
ト等が挙げられ、溶媒として使用するアルコールとして
はメチルアルコール、エチルアルコール、イソプロピル
アルコール、ブチルアルコール、アミルアルコールが挙
げられる。The alkyl silicate ester used in the present invention includes:
Examples of the alcohol used as a solvent include methyl silicate, ethyl silicate, butyl silicate, and methyl alcohol, ethyl alcohol, isopropyl alcohol, butyl alcohol, and amyl alcohol.
本発明のバインダーを製造するためには、上記各成分を
混合し、加熱・攪拌するだけでよい。In order to produce the binder of the present invention, it is sufficient to simply mix the above-mentioned components and heat and stir the mixture.
また本バインダーには、ホワイトカーボン、ポリビニル
アルコール、シリコーンフェス等を添加することもでき
る。Furthermore, white carbon, polyvinyl alcohol, silicone resin, etc. can also be added to this binder.
加熱温度に関しては、20℃〜60℃の温度範囲が適正
であり、20℃以下であると反応時間が長くなって商業
ベースに乗らなくなり、60℃を越えると溶剤が揮発し
てゲル化する恐れがあり、それぞれ好ましくない。Regarding the heating temperature, a temperature range of 20°C to 60°C is appropriate; if it is below 20°C, the reaction time will be too long and it will not be commercially viable, and if it exceeds 60°C, the solvent may evaporate and gel. There are many, each of which is undesirable.
攪拌時間に関しては温度、攪拌方法により長短が決まる
が、20℃〜60℃の温度範囲では2時間〜72時間が
適正範囲である。The length of stirring time is determined by the temperature and stirring method, but in a temperature range of 20°C to 60°C, 2 hours to 72 hours is an appropriate range.
本発明によるバインダーの製法を具体的に示し且つ製造
されたバインダーの特性を明らかにするため、次に示す
実施例の成分のバインダーを調製し、これらをベースと
して各応用例のコーテイング材を調製して鋼板、耐熱煉
瓦等に塗布し、あるいは接着剤を調製してセラミックス
相互の接着を行った。In order to specifically demonstrate the manufacturing method of the binder according to the present invention and to clarify the characteristics of the manufactured binder, binders having the components of the following examples were prepared, and coating materials for each application example were prepared based on these binders. It was applied to steel plates, heat-resistant bricks, etc., or an adhesive was prepared to bond ceramics together.
また公知の加水分解法によるバインダー(比較例1とし
て示す)を使用して、同様なコーテイング材、接着剤を
:gl製し比較を行った。Furthermore, a similar coating material and adhesive were prepared using a binder produced by a known hydrolysis method (shown as Comparative Example 1) for comparison.
実施例1
エチルシリケート(SiOz+40%) 35部N15
0塩酸溶液(エチルアルコール性) 35部水
3部微粉末シリカ
27部合計 100部
を混合し、50℃で6時間加熱攪拌してバインダーを調
製した。Example 1 Ethyl silicate (SiOz+40%) 35 parts N15
0 Hydrochloric acid solution (ethyl alcoholic) 35 parts water
3 parts fine powder silica
A total of 100 parts of 27 parts were mixed and heated and stirred at 50° C. for 6 hours to prepare a binder.
実施例2
x4−ルシ+)ケ−) (S i 02 : 40%
) 25部N150Jfi 酸溶液(エチルアルコール
性) 50部水
3部微粉末シリカ
22部合計
100部を混合し、50℃で6時間加熱
攪拌してバインダーを調製した。Example 2 x4-Rusi+)K-) (S i 02: 40%
) 25 parts N150Jfi acid solution (ethyl alcohol) 50 parts water
3 parts fine powder silica
Total of 22 parts
A binder was prepared by mixing 100 parts and heating and stirring at 50° C. for 6 hours.
実施例3
x4−にシIJ ケ−) (S i 02 : 40%
) 35部N150塩酸溶液(エチルアルコール性)
35部水
3部微粉末シリカ
27部合計
100部を混合し、50℃で6時間加熱攪拌後
、粉末シリカの98%以トを除去してゾル型バインダー
を調製した。Example 3 x4-S iJ K-) (S i 02: 40%
) 35 parts N150 hydrochloric acid solution (ethyl alcoholic)
35 parts water
3 parts fine powder silica
27 parts total
After mixing 100 parts and heating and stirring at 50° C. for 6 hours, more than 98% of the powdered silica was removed to prepare a sol type binder.
実施例4
エチルシリケート(SiOz:40%) 25部N1
50塩酸溶液(エチルアルコール性) 50部水
3部微粉末シリカ
222部合計 10
0部を混合し、50℃で6時間加熱撹拌後、粉末シリカ
の98%以Fを除去してゾル型バインダーを調製した。Example 4 Ethyl silicate (SiOz: 40%) 25 parts N1
50 hydrochloric acid solution (ethyl alcoholic) 50 parts water
3 parts fine powder silica
222 copies total 10
After heating and stirring at 50°C for 6 hours, more than 98% of the F of the powdered silica was removed to prepare a sol-type binder.
比較例1
工5−ルシIJ ケ−) (S i 02 : 40
%) 50部エチルアルコール
44部水
5部IN塩酸
1部合計
100部を混合し、20℃(常温)で48時間
攪拌してバインダーを調製した。Comparative Example 1 (S i 02: 40)
%) 50 parts ethyl alcohol
44 parts water
5 parts IN hydrochloric acid
1 part total
A binder was prepared by mixing 100 parts and stirring at 20° C. (room temperature) for 48 hours.
応用例1〜7及び比較応用例1
実施例1〜4及び比較例1のバインダーをベースとして
コーテイング材を調製し、基材にコーティングしてその
物性を測定した。コーテイング材の組成及びコーティン
グの物性を第1表及び第2表に示す。Application Examples 1 to 7 and Comparative Application Example 1 Coating materials were prepared using the binders of Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 as bases, and the coating materials were coated onto a substrate and their physical properties were measured. The composition of the coating material and the physical properties of the coating are shown in Tables 1 and 2.
第 l 表
jj、2:冷熱サイクルは6LILl〜2すI第 2
表
fF、2:冷熱サイクル11600−ZUT+試験結果
から明らかなとおり5本発明のバインダーを用いたコー
テイング材は、従来のフルキルシリケートの加水分解法
による塗料に比較して耐熱、耐熱衝撃性、耐洟凰水性と
もに優れており、耐塩水性も優るとも劣らず、接着性も
良好と認められる。Table jj, 2: Cold and hot cycles are 6LIL1 to 2L2
Table fF, 2: As is clear from the results of the 11600-ZUT+ thermal cycle test, the coating material using the binder of the present invention has better heat resistance, thermal shock resistance, and It has excellent water resistance, salt water resistance is excellent, and adhesion is also good.
応用例8〜10及び比較応用例2
実施例1〜3及び比較例1のバインダーをベースとして
接着剤を調製し、アルミナ系セラミックス相互を接着し
てその物性を測定した。接着剤の組成及び接着物性を第
3表に示す。Application Examples 8 to 10 and Comparative Application Example 2 Adhesives were prepared based on the binders of Examples 1 to 3 and Comparative Example 1, and alumina ceramics were bonded together and their physical properties were measured. Table 3 shows the composition and adhesive properties of the adhesive.
第 3 表
試験結果から明らかなとおり、本発明のバインダーを用
いた接着剤は、従来のフルキルシリケートの加水分解法
による接着剤に比較して耐熱性、接着強度ともに格段に
優れており、耐水性、耐沸腸水性も良好と認められる。As is clear from the test results in Table 3, the adhesive using the binder of the present invention has much better heat resistance and adhesive strength than the conventional adhesive made using the hydrolysis method of furkyl silicate, and has excellent water resistance. The water resistance and boiling water resistance are also recognized to be good.
褒」Jと仇工
本発明のバインダーをコーテイング材、接着剤等の組成
物として用いると耐熱性、耐熱衝撃性、防食性、耐沸醤
水性1等の諸機能特性を併せ持たせることができるのみ
ならず、他の複合素材との組合せによる複合材料として
の機能を併せ持たせることができ、非常に機能的な塗料
、コーテイング材、接着剤などを製造することができる
。By using the binder of the present invention as a composition for coating materials, adhesives, etc., it is possible to combine various functional properties such as heat resistance, thermal shock resistance, corrosion resistance, and boiling water resistance. In addition, it can be combined with other composite materials to function as a composite material, making it possible to produce highly functional paints, coating materials, adhesives, and the like.
Claims (1)
アルコール溶液に四面体構造を持つシリカ粉末を触媒と
して添加し酸性領域で縮重合させることよりなる無機系
バインダーの製法。 2 酸性領域で縮重合させ、熟成した後固形分の大部分
をカットすることよりなる特許請求の範囲第1項記載の
無機系バインダーの製法。[Scope of Claims] 1. A method for producing an inorganic binder, which comprises adding silica powder having a tetrahedral structure as a catalyst to an alcoholic solution of a partially hydrolyzed alkyl silicate ester and carrying out condensation polymerization in an acidic region. 2. A method for producing an inorganic binder according to claim 1, which comprises carrying out condensation polymerization in an acidic region, aging, and then cutting off most of the solid content.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7529885A JPS61235469A (en) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | Production of inorganic binder |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7529885A JPS61235469A (en) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | Production of inorganic binder |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS61235469A true JPS61235469A (en) | 1986-10-20 |
Family
ID=13572198
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7529885A Pending JPS61235469A (en) | 1985-04-11 | 1985-04-11 | Production of inorganic binder |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS61235469A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2257439A (en) * | 1991-07-12 | 1993-01-13 | British Tech Group | Sol-gel composition containing hydrolysable silicic ester for producing glassy coatings |
-
1985
- 1985-04-11 JP JP7529885A patent/JPS61235469A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2257439A (en) * | 1991-07-12 | 1993-01-13 | British Tech Group | Sol-gel composition containing hydrolysable silicic ester for producing glassy coatings |
GB2257439B (en) * | 1991-07-12 | 1995-01-04 | British Tech Group | Sol-gel composition for producing glassy coatings |
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