JPS59217660A - 珪酸アルカリ用硬化剤 - Google Patents

珪酸アルカリ用硬化剤

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JPS59217660A
JPS59217660A JP9155683A JP9155683A JPS59217660A JP S59217660 A JPS59217660 A JP S59217660A JP 9155683 A JP9155683 A JP 9155683A JP 9155683 A JP9155683 A JP 9155683A JP S59217660 A JPS59217660 A JP S59217660A
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curing
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島田 武夫
原藤 史朗
邦明 前島
哲也 大崎
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Nippon Chemical Industrial Co Ltd
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Nippon Chemical Industrial Co Ltd
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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】 本発明は珪酸アルカリ用硬化剤に関するもの燃7 である、従来より不納性接着剤として水力ラス添接着剤
が知られているが、水力ラスと骨材のみでは自硬性がな
く、まだ耐水性がないため硬化剤を併用しその欠点をお
ぎなっている。これら知られている種々の硬化剤も可使
時間と硬化時間のバランスが問題であり、例えば可使時
間を充分にとると硬化が不十分となり、その為耐水性が
損われ日華現象も生ずる場合もある。また短時間で硬化
を行なわせようとすれば可使時間が短かくなり作業性及
び乾燥時強度の低下が問題となる。現在硬化剤として知
られているものは、一般に水に1s浴性であり溶解速さ
を律速として水溶性珪酸塩との緩慢なゲル化反応によっ
て硬化させることにより可使時間及び自硬性をもたせる
ものであるが、低温度条件下では溶解速度が低下するこ
とにより著しく硬化時間が鈍化し、もしくは硬化作用が
なくなる場合もある。
又、寒冷地や極寒時における水溶性珪酸塩の硬化には硬
化時間の短い硬化剤もしくは硬化剤の増電添加による使
用によるか、接着后の加熱処理を必要とし現場施工が困
難となるなど用途上の制限があった。
本発明者等は、上記の欠点を克服すべく努力した結果第
1f’ a族又は/および第[b族金属の置換基を有す
るアルミノ珪酸塩が珪酸アルカリを低温度においても広
範囲に硬化時間を調節でき、しかも硬化が十分満足でき
る良好な耐水性をし得ることを知得し本発明を完成した
即ち、本発明は第[a族又は/および第[b族金属の置
換基を有するアルミノ珪酸塩を有効成分とする珪酸アル
カリ用硬化剤である。
本発明にかかわる第JJ、 a族およびm1lb族金属
の置換基を有するアルミノ珪酸塩とは、イオン交換性を
有するアルミノ珪酸塩例えば合成ゼオライト、天然ゼオ
ライト、ゼオライト構造を有しないアルミノ珪酸塩の非
晶質ゲル等の金線カチオン種(主としてナトリウム)の
一部又は・正     全量が第1f a族又は/およ
び第1[b族金属で置換されたものである。
原体の合成ゼオライトとして、例えばA型ゼオライト、
X型ゼオライト、Y型ゼオライト、ソーダライト族ゼオ
ライト等、天然ゼオライトとして、モルデナイト、アナ
ルサイト、エリオナイト、クリノプチロライト等、非晶
質ゲルとして、ゼオライトを酸処理して得られるアルミ
ノ珪酸ゲル、合成ゼオライトの前駆体である合成アルミ
ノ珪酸ゲル等が使用できる。従って、させることにより
原体アルミノ珪酸塩のカチオンが金属イオンと交換して
得られるものである。
本発明においては置換金族としては、周期律表第[a族
および第1I 1)族金属が適当で特にマグネシウム、
カルシウム又は亜鉛が好適である。
ゆえに、原体アルミノ珪酸塩の種類、金属塩の種類ある
いはイオン交換条件によって、置換が前記他の金属イオ
ンと置換されるというのは上記のことを童味するもので
ある。本発明においては、アルミノ珪酸塩、通常はナト
リウムアルミノ珪酸塩のもつイオン交換容量の少なくと
も50係はナトリウムと置換されたものが好ましい。
かかる化金物は、珪酸アルカリ溶液と混合すると、置換
金属を徐々に放出して珪酸アルカリと反応して硬化現象
を示し、優れた硬化剤として発揮されるものである。
まだ、他方、本発明において珪酸アルカリというのは一
般式がM2O・nSiO2・mH2O[ただしMはアル
カリ金属まだばN (C2H40H) s、N(OH2
0H)4、N(C2H40H) 4、C(NH2)2N
Hおよびnは1〜4、mは任意の数を表わす〕で示され
るものであり、それらは単独もしくは混合物として用い
てもよい。アルカリ金属珪酸塩としては珪酸ナトリウム
、珪酸カリウム、珪酸リチウムなどが一般的であり、第
4級アンモニウム珪酸塩としては珪酸テトラアンモニウ
ム等がある、特に珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、第4
級アンモニウム珪酸塩は粉末状のものがあり、硬化剤と
プレミックスできるので廟利である。
更に、本発明においては、適用できる水溶性珪酸アルカ
リの他の例として周期律表第■族、第■族、第■族金属
の酸化物、水酸化物、弗化物、珪弗化物を上記珪酸アル
カリに混合加熱反応して成るいわゆる変性水溶性珪酸塩
を用いることもできる。
本発明にかかる硬化剤と水溶性珪酸塩の使用比率は使用
目的によって大きく異なるけれども珪酸アルカリの固形
分100重員部に対して5〜100重市部の硬化剤を使
用することができる。5重重部以下では硬化剤としての
効果が十分でなく、100重重部以上使用しても硬化体
の性能向上は期待できない6また本発明の硬化剤は使用
の際、単独は勿論のこと、必要に応じて珪弗化ソーター
等の珪弗化物、トリポリリン酸アルミ、オルトリン酸ア
ルミ等の縮合リン酸塩、硫酔カルシウム、亜硫酸カルシ
ウム、ポルトランドセメント、アルミナセメント等のカ
ルシウム塩などの他硬化剤と併用することにより硬化体
の性能向−上を図ることもできる。
ところで、従来の硬化剤は水に難溶性の塩類であること
より緩慢な溶解を経て液中に陰陽イオン種を放出し、そ
れらのイオン種によって珪酸コロイドの電荷バランスを
不安定化し、更にはシリカ重合が起こり水溶性珪酸塩が
徐々にゲル化されるが、低温条件下ではゲル化反応の律
速条件である硬化剤の溶解速さが極端に遅くなため硬化
が不完全となり場合によっては全く硬化しない場合があ
った。一方本発明の硬化剤は硬化剤自体の溶解によるも
のではなく水溶性珪酸塩中の陽イオン成分の一部を本硬
化剤中のイオン交換性陽イオンとイオン交換させること
によって水溶性珪酸塩を固化するものであるから低温度
条件下においても反応を進行させることができる。
次に第2の特徴として、本発明にかかる硬化ぐ 剤を用いると硬化体の乾燥による強度劣化がほとんど々
いということが挙げられる。従来の硬化剤は上述のよう
に本来全成分が溶解可能なものを、「溶解速さ」や「溶
解度」で硬化速さを調節しているため、硬化体の乾燥の
ため加熱したり、長時間放置すると過剰の硬化成分が溶
出し、硬化体の強度劣化を起こす事は周知の通りである
が、本発明の硬化剤は速やかにイオン交換の行なわれた
徒は交換は平衡に達し事実上過剰の硬化成分を溶出する
稟がないため、乾燥による強度劣化はほとんどない。
以下に実施例を挙げて具体的に説明する。
実施例1 ■ 公知である製法により得られたN、a−A型ゼオラ
イトスラリを塩化カルシウム又は可溶性カルシウム塩に
てイオン交換を行なわせ、濾過、洗浄、乾燥、粉砕を経
て、重i%で、Oao   11.0’+6、  At
20s   28.5’ly  、  5iOz   
36.5壬、Na2O5,1%、■gLoss  19
.5%の組成のCa−A型ゼオライトを得た。以下この
ゼオライトを0a−Aと略記する。
■ ■と同様の方法によりNa−A型ゼオライトよりZ
n−A型ゼオライトを得た。以下このゼオライトをZn
−Aと略記する。
■ 天然産クリノプチロライト(クニミネ工業■製)を
■と同様の方法でCa置換してCa−クリノプチロライ
トを得た。以下このゼオライトを0a−01iと略記す
る。
■ Na−A型ゼオライトを24 H2SO4で30分
間処理し、X線回折にピークをもたない非晶質アルミノ
珪酸塩を得だ。これを上述と同様の方法でCa置換し、
Oa−非晶質アルミノ珪酸塩を得た。以下このものをC
!a−Gelと略記する。
上述■〜■の硬化剤(本発明例)および従来の硬化剤(
比較例)に対して、珪酸ソーターをバインダーとしたモ
ルタルの硬化試験を行なった。
骨材としては表1に示したものを用い、骨材100重量
部に粉末珪酸ソーダ3号(日本化学工業■製)を4重重
部、硬化剤を表2に示した甫で加え、よく混合した後、
5C又は20Cに調節し同じ温度の水155重蛍部分加
え3分間混練し、4 Q run tf; X 3 Q
 mn Hの塩ビ製型枠に突き込み、5C又は20 C
16h r密閉養生を行なった後脱型し生型を得た。ま
た生型を更に110Cで16時間乾燥して乾燥型を得た
。生型及び乾燥型はアームスラー型強度試験機で圧縮強
度を測定した。
また、硬化時間の測定は混練物の一部をポリ袋に取り、
5C又は2DCの恒温器に静置し、時々手で押して硬化
度合を調らべた。結果を表2に示した。
表1 表2 実施例2 Ca−Aは実施例1で使用したのと同じものを使用し、
珪酸ソーダとして特開昭52−26515号にある粉末
珪酸ソーダを使用して無機質コーテイング材の性能試験
を行なった。この粉末珪酸ソータ゛はフェロシリコンタ
゛ストニ液体苛性ソーダを加えて反応させ製造されるも
ので表6に示した組成を有する。骨材として表4に示し
だ材料100重重部に表6組成の粉末珪酸ソーター16
重量部、本発明硬化剤(本発明例)および従来の硬化剤
(比較例)を表5に示した賞で加え、良く混合した後、
5C又は20Cに調節し、同じ温度の水16.5m童部
を加えて混性し、スレートに5門の厚さに塗布した。
コーテイング面をポリシートで糧い乾燥を防いで5C又
は20Cの温度に静置して硬化状態を調らべた。結果を
表5に示めした。表中24時間経過しても硬化しないも
のは硬化時間欄に硬化せずと記し、外観、密着性等につ
−いては測定できなかった。
表3 表4 表5 ※1 密着性  ガムテープによるゴパン目試験による

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)第1I a族又は/および第Jib族金属の置換
    基を有するアルミノ珪酸塩を有効成分とする珪リアルカ
    リ用硬化剤
  2. (2)  アルミノ珪酸塩が合成ゼオライト、天然ゼオ
    ライト、非晶質アルミノ珪酸塩ゲルから選ばれた1種又
    は2種以上であることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載の珪酸アルカリ用硬化剤
  3. (3)  第1I a族金腐がカルシウム、マグネシウ
    ム、ストロンチウム、バリウム、第ub族金属が亜鉛で
    あることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の珪酸
    アルカリ用硬化剤
JP9155683A 1983-05-26 1983-05-26 珪酸アルカリ用硬化剤 Granted JPS59217660A (ja)

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