JPH02252642A - 珪酸アルカリ用硬化剤、それを含有する無機繊維質処理剤 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本願発明は、珪酸アルカリ用硬化剤、それを含有するア
スベスト、ロックウール等の無ｎ繊維貿の接着、難燃化
、固化、表面硬化等の処理剤に関するものである。

〈従来の技術〉 従来より、アスベスト、ロックウール等の照ｎ繊維質の
処理には、水溶性高分子、水分散樹脂等の有機接肴剤が
使用されているが、これらのものは無Ｗ１［質の湿潤除
去の目的には適用できるが、除去せずに固化の目的では
、耐火、防火、防煙の問題があり使用しり１い。又、無
機系のものでは珪酸アルカリ水溶液やコロイダルシリカ
の使用が試みられているが、これらは乾燥までの間に水
の移動と共に溶質成分が一乾燥表面へ移ｖＪｖる、所謂
マイクレージョン現染を起こし、表面のみが堅く、内部
は柔らかい不均一な固化になる問題がある。

珪酸塩類のこの問題は、珪酸アルカリ用硬化剤を使用し
て乾燥前に珪酸塩の固定を行なうことによって回避する
ことができる。硬化剤には、粉末状のものと水溶液状の
ものがあるが、粉末状のものは無機繊維質表面で濾過さ
れて内部へ浸入しないので使用出来ない。水溶液状のも
のは硬化時間が短いものが一般的であり、アスベスト処
理の様に１時間−ｖＩＶｆ間の作業に合せて硬化時聞く
所謂ポットライフ）を長くとれるものはない。

また、水溶液状の珪酸アルカリ用硬化剤としては■無機
塩又はａ機酸水溶液、■有機酸又番ま有機酸１スプルが
実用されている。

しかしながら、■は硬化時間の調節が難しく、又、低強
度の硬化体しか得られず、特に硬化時間を数時間とした
場合には適用できない。

■の有機酸を用いた場合は■と同様であるが、有機酸エ
ステルを用いた場合は硬化時間が数１０分の場合には比
較的強度のおる硬化体を得ることができるが、硬化時間
を１時間以上にづると強度不だのものしか青られない。

又、例えば、特開昭５１−５５１１２号公報にはＪ１酸
ソーダとアルミン酸ソータとクエン酸又は酒石酸の混合
物かグラウト剤として提案されているか、この組成物で
硬化時間を６０分としたときには、強度が低いものしか
得られず、硬化時間は３０分以下か限界であつ【、それ
以上では硬化体かゼリー状どイより実用に供せない。こ
の様な組成物をアスベスト等の無機繊Ｎ賀処理用に使用
ｊうど固化性能を発揮しないばかりか、乾燥物が粉化し
て逆に粉塵発生源となるａブそれがある。

く光明が解決しようとする課題〉 Ｊ１酸アルカリを１時間〜数時間という硬化時間を有し
、且つ高強度の硬化体が得られるアスベスト等の無ａｍ
維質の飛散防止等の処理剤として有効なものにプること
が課題である。

そこで本光明者は鋭意？ｉｌｆ究を行なった結果本梵明
を得た。

ぐ８￥Ａを解決するだめの１段〉 即ち、本発明は、アルデヒド類、水溶性低級アルキレン
カーボネート及び多価アルコール酢酸エステルから選ば
れた１種以上、及びオキシカルボン酸アルミニウム錯体
を含有してなるＪ土酸アルｈり用硬化剤である。

ここで、アルデヒド類とは水訂竹のホルムアルｆごド、
アセトアルデヒド等のｔノアルデヒドやグリオキザール
、マロンジアルデヒド等のポリアルデヒド等であり、特
に硬化時間の調節にはグリオキザールが好ましい。

水溜性低級アルキレンカーボネートとしては、■チレン
カーボネート、プロピレンカーボネート等が挙げられる
。

多価アルコール酢酸ニスミルとしては、エチ１／ングリ
コール酢酸ニスデル、グリセリン酢酸ニス７−ル、ソル
ビト−ル酢酸エステル等があるが、特にエチレングリコ
ールジアセデ−１・が好ましい。

又、オキシカルボン酸アルミニウム錯体は、一般にはオ
キシカルボン酸とアルミン酸アルカリ水溶液との反応に
よる生成物が使用される。

ここで゛、オキシカルボン酸としてはりＪン酸、乳酸、
グリコール酸、リンゴ酸、酒石酸、グ耐−コン酎、クロ
トン酸等からなる群より選ばれた１梯又は２種以上が挙
げられるが、クエン酸が特に好ましい。

アルミン酸アルカリとして番よアルミン酸アルカリウム
、アルミン酎カリウム水溶液等か挙げられるが、アルミ
ン酸すトリウムが特に好ましい。

本発明の珪酸アルカリ用硬化Ｒ口よ以上の成分比を右す
−る。

硬化剤を水溶液の形で金弟を１００％とすると、アルミ
ン酸アルカリ水溶液は、一般に３０〜４　ｏ　％固形３
７の水溶液であるが、全量に対して０．２〜５．０％を
含有し、好ましくは０．５〜３．０％を含有する。その
理由は、５．０％を超えると硬化時間が短くなりすぎ目
的とするものが得られず、０．２％未満では強度のない
ものしか得ら−ｈないからである。

オキシカルボンｉ！は、その分子Φによって異なるので
一概に言うことはてきないが、おおむね０．０１〜３０
％であり、例えば、クエン酸（分子１２１０）では、全
量に対して０．１〜３．５％を含有し、好ましくは０．
３〜２．０％である。アルミン酸アルカリのアルミニウ
ムイオンをキレート化するには当量以上のオキシカルボ
ン酸が必要であり且つ、アルミン酸アルカリのアルカリ
を中和してｐＨ３〜９にする帛のオキシカルボン酸が必
要となる。従って、アルミン酸アルカリの含有量によっ
て必然的にオキシカルボン酸の巾は決る。

又、アルデヒド類、水溶性低級アルキレンカーボネート
及び多価アルコール酢酸から選は“れた１種以上は珪酸
アルカリの種類によって責なるが、おおむね２〜１０％
を含有し、好ましくは３〜８％である。その理由は１０
％を超えると硬化時間が早すきて目的に合わず、２％未
満では硬化時間が必要以上に長くなり意味がないからで
ある。

本光明の珪酸アルカリ用硬化剤は以下の方法によって調
製することが出来る。

まず、アルミン酸アルカリとオキシカルボン酸の混合を
行なう。この混合は中和反応でありｔ）Ｈ３−９とする
。そのためには、アルミン酸アルカリ溶液中の苛性アル
カリ１グラム当吊に対してオキシカルボン酸を０．５〜
２グラム当串が適当である。こうして１＃られる液は透
明であり、オキシカルボン酸のキレ−１′−効果により
安定に貯蔵できる。次いで、これにアルデヒド類、水溶
性低級アルキレンカーボネート及び多価アルコール酢酸
エステルから選ばれた１種以上を加えるが、その添加量
は硬化時間を決定することになり任意にきめることがで
きるが、実用的な範囲としては■１酸アルカリ溶液のア
ルカリ成分１グラム当最に対して０．００１〜１グラム
当塁である。こうしてに号られる液は透明であり安定に
貯蔵できる。

上記の硬化剤に適用できる珪酸アルカリは、特に限定は
なく、例えば、珪酸カリウム、Ｊｌ酸ナトリウム、珪酸
リチウム等から選ばれた１種以上が挙げられ、特に、珪
酸カリウムが好ましい。

次に、上記の硬化剤と珪酸アルカリよりなるものは無Ｒ
繊Ｉ１１質の処理剤として使用づることか出来る。

この場合、珪酸アルカリは水溶液で仝吊に対して固形ｆ
ｆ１０〜５０％で使用するのが好ましい。その理由は、
１０％未満では固化せず、５０％を超えると取扱い上作
業性が悪いばかりでなく、硬化時間が早寸ぎ不適当であ
るからである。

又、硬化剤及び珪酸アルカリの他に必要に応じて、界面
活性剤、Ｈ１泡剤、湿潤剤、水溶性有機ポリマー、水分
散性有機樹脂エマルジョン、撥水剤、着色剤、無機フィ
ラー等を添加したものも使用することができる。

有ｆｉ物を添加する場合には、被処即無Ｒ線維賀のΦ量
を含めた処理後の全固形分重巾以十に対して有機物量が
１％以下とするのが好ましい。

この重量以上では耐火テスト時のｌｅ沖吊が大きくなり
好ましくない。界面活性剤としては市販のアニ外ン、ノ
ニオン、カヂオン性界面活性剤のいずれも使用できるか
、ボリイキシ１チレンアルキルフＩニル］−−チルやア
ルファオレフィンスルボンｕｔｈリウム塩が浸透性の向
上に好ましい。又、水分散性の有機樹脂１マルジ１）と
してはビニル−アクリル系具申合体エマルジョン、アク
リルスチレン共重合体エマルジョンなど使用できるが、
例えばモビニールＤＭ−７６５（ヘキス］・合成（株）
製）、ヨドゾールＡＤ−３１（カネボウＮ５Ｉ）などが
混合使用し易く、粉化防止効果を有する。

本５Ｂ明に係わる無機繊維質としては、例えば、代表的
なものどしてアスベスト、［］ツクウール、ガラスウー
ル等が挙げられるが、これらに限定されるものではない
。

本発明の無機ａ維質の処理剤は、無機質接哲剤として主
として用いられるが、基材表何の難燃化、表面硬化等の
処理剤どして用いられる。

又、その使用方法とじては、特に、無機繊維質と共に混
合する方法、無機ＩＪｉ維賀を含有する成形体に処理剤
を吹きつける方法等が挙げられるが、特に限定はない。

このように、吹き付（ブ方法が採用でさることは、本光
明に係る処理剤が可使用時間が長いことの特徴によるも
のである。

アスベストの発癌性の問題がクローズアップされて以来
、近時、その各種成型品の処理、特に、建材の処理に際
してアスベスト短繊維の発塵が問題とされる。該成型品
の処理に際し、本発明に係る処理剤を用いるとその表面
から内部深くまで短繊維間を接着固化できるので発塵性
の問題がなくなり安全に処理できる。

以下に実施例を挙げて具体的に説明する。

〈実施例〉 ＩＩＭアルカリ水溶液（Ａ液）の調製；ｓｉｏ　　＝２
６．５％、Ｋ２０＝１３．５％の珪酸カリウム水溶ｉｆ
（以下ｒＡＫＪ　）８０重量部に水２０重量部を加えて
充分混合して、Ａ液を得た。

珪酸アルカリ用硬化剤（Ｂｉｔ）の調製：クエン酸４．
８３重量部を水５重量部に溶解し、これにＡＪ　　Ｏ＝
１６％、Ｎａ２０＝１９％のアルミン酸ソーダ水溶液１
０．１５重量部を加え、充分混合した後、更にクエン酸
７重示部を加え溶解し、次いで、アルミン酸ソーダ水溶
液を５．４５重量部を加えてｐＨ７−９とした。この混
合液５重量部に水８５重量部を加えて混合し、次いで、
グリオキザール４０％水溶故１０中Φ部を加えてＢ液を
調製した。

硬化体の作成；Ｂ液５０ΦΦ部にＡ液５０ｆｆ！争部を
加えて良く混合し、放置して流動性のなくなるまでの時
間（硬化時間）を測定したところ６０分であった。硬化
前の同じ液を５Ｑｌ／ｌｘ　１０　（１／ｎ　Ｈの型枠
に流し込み硬化させた後密閉養生して１日後に圧縮強度
を測定したところ０．６に９／ｃＩ！であった（これを
「ホモゲルの圧縮強度」と表わす）、尚、測定にはアー
ムス、ラー型強度試験機を用い１Ｑ　Ｉｌｌ／ｌ１ｌｉ
ｎて圧縮した。

アスベストの処理； アスベスト４２重量％、ポルトランドセメント２５Φ争
％、４％酢酢酸ビニルエマルミン液３３％の配合比で、
スレート板にアスベストを吹き付けた後７日放置、乾燥
して、高密度０゜２ｇ／Ｃ１３、岸さ１５ｎｎ＋の施工
品を作成し、これを１００ｍ×１０ｃＩＩに切断してテ
スト材としノζ。

上記Ａ、８等量混合液を作成し、エアレンスガンにて４
Ｋｙ／ｒｒｌとなる第をテスト材に吹き（１け、２日欣
＠乾燥した後、アスベスト面に１０ｃｍＸ１０ｃｔｎの
塩化ビニル製支持板をエポキシ系接肴剤で全面接肴し、
アームスラー型強度試験機を用いて引張り強度試験を行
なった結束を第１表に示す。

実施例２〜５及び比較例１〜５ 実施例１と同様のアスベス１−処理試験をＡ液およびＢ
液の組成を変えて行なった結束を第１表に示づ。尚、表
中、ＡＮＩはＳ　ｉ　０２＝２９．５％、Ｎａ２０＝　
９．！＋％の珪ＦｉソーＩ／’水ｍ’ｍ、ＡＮ２はＳｉ
Ｏ＝３０．０％、Ｎａ２Ｑ＝１４．４％のＪ１酸ソータ
水溶液を表わター。

く発明の効果〉 本発明の珪酸アルカリ用硬化剤は珪酸アルカリの勧化反
応を１時間〜数時間という比較的長い硬化時間（ポット
ライフ）を有し、月つ高強度の硬化体を得ることができ
ると言う利点がある。従って、該硬化剤を用いた珪酸ア
ルカリを主成分と１６無機４ｉｉ維賀処理剤は、例えば
、アスベスト成型品９８Ｍ！の様に処即液のアスベスト
への浸透が充分になされた後に硬化するので、その内部
まで、接肴効宋が発揮できると共に、処理作衆を伴う可
使時間の許容範囲が拡大し、極めて有効である。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルデヒド類、水溶性低級アルキレンカーボネー
   ト及び多価アルコール酢酸エステルから選ばれた１種以
   上、及びオキシカルボン酸アルミニウム錯体を含有して
   なる珪酸アルカリ用硬化剤
2. （２）請求項（１）記載のアルデヒド類がグリオキザー
   ルである珪酸アルカリ用硬化剤
3. （３）請求項（１）記載の水溶性低級アルキレンカーボ
   ネートがエチレンカーボネートである珪酸アルカリ用硬
   化剤
4. （４）請求項（１）記載の多価アルコール酢酸エステル
   が多価アルコール酢酸エステルとしては、エチレングリ
   コール酢酸エステル、グリセリン酢酸エステル、ソルビ
   トール酢酸エステル、エチレングリコールジアセテート
   から選ばれた１種以上である珪酸アルカリ用硬化剤
5. （５）請求項（１）記載のオキシカルボン酸アルミニウ
   ム錯体がオキシカルボン酸とアルミン酸アルカリ水溶液
   との反応生成物である珪酸アルカリ用硬化剤
6. （６）請求項（１）、（２）、（３）、（４）又は（５
   ）記載の珪酸アルカリ用硬化剤及び珪酸アルカリを主成
   分とする無機繊維質処理剤