JPH04300948A - Cure accelerator for resol phenolic resin - Google Patents

Cure accelerator for resol phenolic resin

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JPH04300948A
JPH04300948A JP35425091A JP35425091A JPH04300948A JP H04300948 A JPH04300948 A JP H04300948A JP 35425091 A JP35425091 A JP 35425091A JP 35425091 A JP35425091 A JP 35425091A JP H04300948 A JPH04300948 A JP H04300948A
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Abstract

PURPOSE: To provide an accelerator that can shorten the curing time of a phenolic resole resin binding composition containing, as a curing agent, for example, magnesium hydroxide or magnesium oxide at room temperature and particularly in a cold climate or under low-temperature conditions.
CONSTITUTION: This curing accelerator is selected from (A) a compound that has a solubility of 1 wt.% or more in water at 25°C and gives anions, such as cyanate anions, formate anions, and hypophosphite anions, to a mixture, (B) a 2,4- or 2,6-di(dialkylacynomethylphenol) having 1-3C alkyl or the like, (C) 1,3,5-tri(1-3C alkyl)hexahydro-1,3,5-triazone, (D) lithium carbonate, (E) 1,4- diazabicyclo[2,2,2]octane, (F) a chelating agent such as pentan-2,4-dione and heptan-2,4-dione, and (G) a compound of formula I [R1 and R2 each represent 1-3C alkyl, X represents formula II (n is an integer of 1 to 6), formula III, etc., and R3 and R4 each represent H, 1-3C alkyl, etc.].
COPYRIGHT: (C)1992,JPO

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本発明は、酸化マグネシウム又は
水酸化マグネシウムの単独物又はエステル官能性硬化剤
と組み合わせたもので硬化させるフェノールレゾール樹
脂結合剤組成物の硬化を促進する方法並びに組成物に関
する。このような硬化はおよそ室温で生起させることが
できる。
TECHNICAL FIELD This invention relates to a method and composition for accelerating the curing of phenolic resole resin binder compositions cured with magnesium oxide or magnesium hydroxide alone or in combination with ester-functional curing agents. . Such curing can occur at about room temperature.

【0002】0002

【従来の技術】軽度焼成された酸化マグネシウム又は水
酸化マグネシウムの硬化剤を単独で、若しくはエステル
官能性硬化剤と組み合わせて用いることによりフェノー
ルレゾール樹脂の硬化を促進すること、すなわちその硬
化に要する時間を短縮することは、特にこのような促進
が硬化樹脂の硬さ、引っ張り強さ及びその他の望ましい
性質に著しい影響を及ぼさない限り頻々望ましいことで
あり、特に寒冷気候や低温条件で望まれている。
BACKGROUND OF THE INVENTION The use of lightly calcined magnesium oxide or magnesium hydroxide hardeners, alone or in combination with ester-functional hardeners, to accelerate the curing of phenolic resole resins, i.e. the time required for their curing. Shortening is often desirable, especially when such acceleration does not significantly affect the hardness, tensile strength, and other desirable properties of the cured resin, especially in cold climates or low temperature conditions. There is.

【0003】本発明では、エステル官能性硬化剤を伴っ
た又は伴わない酸化マグネシウム若しくは水酸化マグネ
シウムを硬化剤として使用する。出願人は、単独若しく
はエステル官能性硬化剤と組み合わせた硬化量の軽度焼
成酸化マグネシウム若しくは水酸化マグネシウムを混合
したフェノールレゾール樹脂組成物の硬化が、ある種の
アミン又は樹脂に混合された硬化剤からマグネシウムイ
オンの溶解性を向上させる化合物を用いることにより促
進できることを見出したのである。促進剤は、例えば、
塩素イオン、硫酸イオン及びスルファミン酸イオン並び
に2,4,6−トリス(ジメチルアミノメチル)フェノ
ールのような各種アミノ化合物を与える化合物である。
[0003] In the present invention, magnesium oxide or magnesium hydroxide with or without an ester-functional hardener is used as the hardener. Applicant has discovered that the curing of phenolic resole resin compositions mixed with a curing amount of lightly calcined magnesium oxide or magnesium hydroxide, alone or in combination with an ester-functional curing agent, is possible from certain amines or curing agents mixed with the resin. They discovered that this can be promoted by using a compound that improves the solubility of magnesium ions. The accelerator may be, for example,
It is a compound that provides chloride ions, sulfate ions, sulfamate ions, and various amino compounds such as 2,4,6-tris(dimethylaminomethyl)phenol.

【0004】軽度焼成された酸化マグネシウムや水酸化
マグネシウムは、フェノールレゾール樹脂の周知の室温
硬化剤である。更に酸化マグネシウム及び水酸化マグネ
シウムは、フェノールとホルムアルデヒドからフェノー
ルホルムアルデヒドレゾール樹脂を製造する際の縮合触
媒としても使用されている。更に、比較的不活性なマグ
ネシア、例えばペリクレーヌ又は耐火物級マグネシアは
、頻々フェノールレゾール樹脂を用いて各種形状に結合
される通常の耐火物であるが、このペリクレースは比較
的不活性であって硬化剤としては使用されない。各タイ
プの組成物中にあるフェノールレゾール樹脂の硬化に酸
化マグネシウム若しくは水酸化マグネシウムを使用する
ことを開示している文献としては、例えば、クーパー(
R.H.Cooper)の米国特許第2,869,19
4号(1959年1月20日);クーパーの同第2,8
69,196号(1959年1月20日);クーパーの
同第2,913,787号(1959年11月24日)
;ムラタ(T.Murata)等の同第3,666,7
03号(1972年5月30日):ミッチェル(J.S
.Michell)の同第2,712,533号(19
55年7月5日);アダムス(W.H,Adams,J
r,)の同第2,424,787号(1947年7月2
9日);及びグプタ(M.K.Gupta)の同第4,
794,051号(1988年12月27日)を挙げる
ことができる。
Lightly calcined magnesium oxide and magnesium hydroxide are well known room temperature curing agents for phenolic resole resins. Furthermore, magnesium oxide and magnesium hydroxide are also used as condensation catalysts in the production of phenol-formaldehyde resol resins from phenol and formaldehyde. Additionally, relatively inert magnesia, such as periclene or refractory grade magnesia, is a common refractory that is often bonded into various shapes using phenolic resol resins; Not used as a hardener. Literature disclosing the use of magnesium oxide or magnesium hydroxide for curing phenolic resole resins in each type of composition includes, for example, Cooper (
R. H. Cooper) U.S. Patent No. 2,869,19
No. 4 (January 20, 1959); Cooper's No. 2 and 8
No. 69,196 (January 20, 1959); Cooper No. 2,913,787 (November 24, 1959)
; T. Murata et al., No. 3,666,7
No. 03 (May 30, 1972): Mitchell (J.S.
.. No. 2,712,533 (19
July 5, 1955); Adams (W.H., Adams, J.
No. 2,424,787 (July 2, 1947)
9th); and M.K.Gupta's 4th,
No. 794,051 (December 27, 1988).

【0005】グプタの米国特許第4,794,051号
は、ある種のエステル官能性硬化剤すなわちラクトンを
マグネシウム硬化剤と共に使用することも指摘している
が、カルシウム硬化剤との混合物が好ましいとしている
。クーパーの米国特許第2,869,194号は、酸化
マグネシウム粉末を塩化マグネシウム若しくはその均等
物又は硫酸マグネシウム若しくはその均等物の水溶液と
混合して調製できるオキシ塩化マグネシウム及びオキシ
硫酸マグネシウムが、酸化マグネシウム単独と比べて硬
化時間を頻々短縮することも指摘している。クーパーの
米国特許第2,913,787号は、その組成物中に任
意選択成分として「ノボラック型」フェノール樹脂を含
めること、並びに任意選択成分としてヘキサメチレンテ
トラミン又はエチレンジアミン、ジエチレンアミン及び
同様な比較的低分子量のポリアミン及びパラアホルムア
ルデヒドを含む均等なフェノール樹脂の硬化剤又は促進
剤を含めることも指摘している。
[0005]Gupta US Pat. No. 4,794,051 also points to the use of certain ester-functional hardeners, or lactones, with magnesium hardeners, although mixtures with calcium hardeners are preferred. There is. Cooper U.S. Pat. No. 2,869,194 discloses that magnesium oxychloride and magnesium oxysulfate, which can be prepared by mixing magnesium oxide powder with an aqueous solution of magnesium chloride or its equivalent or magnesium sulfate or its equivalent, are magnesium oxide alone. It is also noted that curing times are frequently reduced compared to Cooper, U.S. Pat. No. 2,913,787, discloses the inclusion of a "novolak type" phenolic resin as an optional component in its composition, and the optional inclusion of hexamethylenetetramine or ethylene diamine, diethylene amine and similar compounds. The inclusion of equivalent phenolic hardeners or accelerators, including low molecular weight polyamines and para-formaldehyde, is also indicated.

【0006】「フェノール樹脂組成物」なる表題の米国
特許出願第450,989号(出願1989年12月1
5日,発明者レモン(P.H.R.B.Lemon)、
キング(J.King)、レオニ(H.Leoni)、
マレー(G.Murray)及びジャーバー(A.H.
Gerber);GB882984.7(出願88年1
2月22日)に対応)は、アルカリ金属化合物若しくは
アルカリ土類金属化合物を基本触媒として用いてフェノ
ール樹脂を調製し、その後エステル官能性硬化剤として
のエステル化フェノール樹脂並びにマグネシウム及びカ
ルシウムの酸化物及び水酸化物を含む各種塩基を用いて
、その樹脂を室温硬化させることを開示している。ヨー
ロッパ特許出願公告第0094165号(1983年1
1月16日公告、発明者レモン(P.H.R.B.Le
mon)等)は広範に列挙しており、フェノールとホル
ムアルデヒドを縮合させてフェノールホルムアルデヒド
樹脂を形成するため及び更に斯かる樹脂のアルカリ度を
増大させるための酸化マグネシウム(マグネシア)を含
む各種アルカリ性材料の使用を指摘しており、フェノー
ル樹脂の硬化にエステル官能性剤を使用している。ヨー
ロッパ特許出願公告第0243,172号(1987年
10月28日公告、発明者レモン等)は、前記のヨーロ
ッパ特許出願公告第0094165号と同様に列挙して
いる。
No. 450,989 entitled "Phenolic Resin Compositions" (filed December 1, 1989).
5th, inventor Lemon (P.H.R.B. Lemon),
King (J. King), Leoni (H. Leoni),
Murray (G. Murray) and Gerber (A.H.
Gerber); GB882984.7 (filed in 1988
(February 22)) prepares phenolic resins using alkali metal compounds or alkaline earth metal compounds as base catalysts, and then esterifies phenolic resins and oxides of magnesium and calcium as ester-functional curing agents. It discloses curing the resin at room temperature using various bases including and hydroxides. European Patent Application Publication No. 0094165 (January 1983)
Announced on January 16th, inventor Lemon (P.H.R.B.Le
(mon) etc.) have extensively enumerated the use of various alkaline materials, including magnesium oxide (magnesia), for condensing phenol and formaldehyde to form phenol-formaldehyde resins and further increasing the alkalinity of such resins. The use of ester-functional agents in the curing of phenolic resins is indicated. European Patent Application Publication No. 0243,172 (published October 28, 1987, inventor Lemmon et al.) is listed similarly to the aforementioned European Patent Application Publication No. 0094165.

【0007】米国特許第4,939,188号(199
0年7月3日公告、発明者ジャーバー(A.H.Ger
ber)は、レゾール樹脂結合剤組成物にリチウムイオ
ンを発生するアルカリ化剤を使用することを開示してお
り、この組成物はエステル官能性硬化剤で硬化させると
、ナトリウムイオン若しくはカリウムイオンを発生する
アルカリ化剤を用いた組成物よりも優れた引っ張り強さ
を呈する。
US Pat. No. 4,939,188 (199
Announced on July 3, 2007, inventor A.H. Gerber
ber) discloses the use of a lithium ion generating alkalizing agent in a resole resin binder composition, which composition when cured with an ester functional curing agent generates sodium or potassium ions. It exhibits better tensile strength than compositions using alkalizing agents.

【0008】ヒゲンボトム(Higgenbottom
)の米国特許第4,011,186号(1977年3月
8日)及びダームス(Dahms)の同第4,216,
298号(1980年8月5日)は、触媒としてアルカ
リ土類金属水酸化物を用い、シュウ酸又はその酸塩で中
和したフェノールレゾール樹脂に関するものであり、シ
ュウ酸又はその酸塩は安定な不溶性のシュウ酸塩として
前記レゾール中に分散され、該レゾール樹脂の粘度を更
に増大させる。
[0008] Higgenbottom
), U.S. Pat. No. 4,011,186 (March 8, 1977) and Dahms, U.S. Pat.
No. 298 (August 5, 1980) relates to a phenol resol resin that uses an alkaline earth metal hydroxide as a catalyst and is neutralized with oxalic acid or its acid salt, and oxalic acid or its acid salt is stable. It is dispersed in the resol as an insoluble oxalate salt, further increasing the viscosity of the resol resin.

【0009】グラドネイ(Gladney)等の米国特
許第3,624,247号は、フェノール樹脂の製造に
用いた残留カルシウム触媒の除去に関する。残留カルシ
ウム触媒は、アンモニウム塩のアルカリ性溶液で処理し
pHを調整してカルシウムを含む不溶液性塩を形成する
ことより除去される。該米国特許第3,624,247
号で用いられた可溶性アンモニウム化合物としては、硫
酸塩、リン酸塩及び炭酸塩が表記されている。
US Pat. No. 3,624,247 to Gladney et al. is directed to the removal of residual calcium catalyst used in the production of phenolic resins. Residual calcium catalyst is removed by treatment with an alkaline solution of ammonium salts and adjusting the pH to form an insoluble salt containing calcium. U.S. Patent No. 3,624,247
The soluble ammonium compounds used in this issue include sulfates, phosphates, and carbonates.

【0010】レモン等の米国再発行特許第32,720
号(1988年7月26日)及び同第32,812号(
1988年12月27日)は更なる文献例であって、高
アルカリ性フェノールホルムアルデヒト樹脂のエステル
硬化剤による室温硬化について開示している。特開昭6
0−90251号(1985年5月21日、九州耐火物
)は、エチレンカーボネート及び酸化マグネシウムの使
用による熱硬化性レゾール樹脂の冷間硬化を開示してい
る。
Lemon et al. US Reissue Patent No. 32,720
No. (July 26, 1988) and No. 32,812 (July 26, 1988)
(December 27, 1988) is a further example document, which discloses the room temperature curing of highly alkaline phenol formaldehyde resins with ester curing agents. Tokukai Showa 6
No. 0-90251 (May 21, 1985, Kyushu Refractories) discloses the cold curing of thermosetting resol resins through the use of ethylene carbonate and magnesium oxide.

【0011】本願の米国における親特許である米国特許
出願第07/562206号は、マグネシウム硬化剤に
よりフェノールレゾール樹脂の硬化を遅らせるための各
種アニオン等の材料を開示している。
US Patent Application Serial No. 07/562,206, the US parent patent of this application, discloses materials such as various anions for retarding the curing of phenolic resole resins with magnesium curing agents.

【0012】0012

【発明が解決しようとする課題】硬化量の軽度焼成酸化
マグネシウム又は水酸化マグネシウムを単独で、或いは
エステル官能性硬化剤と組み合わせて混合したフェノー
ルレゾール樹脂組成物の室温硬化は、ある種のアミン又
は反応混合物中でマグネシウムの溶解度を向上させる材
料により促進できることが知見された。更には、比較的
小表面積の軽度焼成酸化マグネシウムを大表面積の酸化
マグネシウムと混ぜて使用すると、大表面積材料に基く
フェノール樹脂組成物の硬化速度を超える促進効果は殆
どないが、熱硬時の組成物により大きな強さを与えるこ
と;炭酸リチウムはフェノール樹脂組成物の促進剤及び
強度改良剤の両機能を有すること;及びスルファメート
促進剤を遊離フェノール含量の高い低分子量フェノール
樹脂に使用すると組成物の強度が改善されることも知見
された。本発明で使用するフェノールレゾール樹脂は、
一般に約4.5乃至9.5のpHを有する。
Room temperature curing of phenolic resole resin compositions containing cured amounts of lightly calcined magnesium oxide or magnesium hydroxide, alone or in combination with ester-functional curing agents, is difficult to cure with certain amines or It has been found that this can be facilitated by materials that increase the solubility of magnesium in the reaction mixture. Furthermore, the use of relatively small surface area lightly calcined magnesium oxide in combination with large surface area magnesium oxide has little effect on accelerating the curing rate over that of phenolic resin compositions based on large surface area materials; Lithium carbonate functions as both an accelerator and a strength modifier for phenolic resin compositions; and sulfamate accelerators when used with low molecular weight phenolic resins with high free phenol content improve the strength of the composition. It was also found that strength was improved. The phenol resol resin used in the present invention is
Generally has a pH of about 4.5 to 9.5.

【0013】本発明の一面は、フェノールレゾール樹脂
をエステル官能性硬化剤を伴った/或いは伴なわないマ
グネシウム硬化剤及び促進剤と混合することにより、硬
化時間が短縮された結合剤組成物及びその調製方法を提
供することである。本発明の別面は、前記の組成物及び
方法を骨材と共に用いて、コンクリートやアスファルト
構造物のような各種剛性基材をパッチ当て又は表面再塗
装することである。
[0013] One aspect of the present invention is to provide binder compositions and binder compositions thereof that have reduced cure times by mixing a phenolic resole resin with a magnesium hardener and accelerator with or without an ester-functional hardener. An object of the present invention is to provide a preparation method. Another aspect of the invention is the use of the compositions and methods described above in conjunction with aggregates to patch or resurface various rigid substrates, such as concrete and asphalt structures.

【0014】本発明の別面は、形状物品を提供すること
であり、形状物品は骨材を樹脂結合剤で互いに結合した
ものであり、結合剤はエステル官能性硬化剤を伴なった
/或いは伴わないマグネシウム硬化剤及び促進剤の存在
下に硬化されたフェノールホルムアルデヒド樹脂である
Another aspect of the invention is to provide a shaped article comprising aggregates bonded together with a resin binder, the binder being accompanied by an ester-functional curing agent and/or Phenol formaldehyde resin cured in the presence of unaccompanied magnesium curing agent and accelerator.

【0015】[0015]

【課題を解決するための手段】促進剤の例としては、塩
基性窒素化合物及び下式の化合物の酸付加塩に対応する
塩素イオン、硫酸イオン、スルファミン酸イオン、亜リ
ン酸イオンを与える材料を挙げることができる。 上式中、Xは低級脂肪族炭化水素基であり、R1及びR
2はアルキル基であるか又はそれらが結合する窒素と一
体になって複素環基を形成し、R3及びR4は水素若し
くはアルキル基であるか、又はそれらが結合する窒素と
合体する時には複素環基を形成する。
[Means for Solving the Problem] Examples of accelerators include basic nitrogen compounds and materials that provide chloride ions, sulfate ions, sulfamate ions, and phosphite ions corresponding to acid addition salts of compounds of the following formula. can be mentioned. In the above formula, X is a lower aliphatic hydrocarbon group, and R1 and R
2 is an alkyl group or forms a heterocyclic group when combined with the nitrogen to which they are bonded, and R3 and R4 are hydrogen or an alkyl group, or a heterocyclic group when combined with the nitrogen to which they are bonded. form.

【0016】本発明の方法及び組成物は、少量のアミン
又は樹脂組成物中でマグネシウムの溶解度を高めて樹脂
の硬化を促進する各種化合物を使用することにより、マ
グネシウム硬化剤によるフェノールレゾール樹脂の硬化
速度を約15.6乃至48.9℃(60乃至120°F
)といった広い温度範囲にわたって促進する手段を提供
する。フェノール樹脂の硬化速度に影響を与える変数の
一つは温度である。温度が低いと硬化速度は低下する。 本発明の促進剤を使用すると、室温や周囲温といった広
い温度範囲にわたり、特に寒冷地や低温作業所での硬化
速度を促進することができる。本発明の促進剤の使用に
より低温での硬化速度を促進し、望ましい処理時間を維
持しながら適性な強さを発現させることができる。
The methods and compositions of the present invention improve the curing of phenolic resole resins with magnesium curing agents by using small amounts of amines or various compounds that increase the solubility of magnesium in the resin composition and accelerate curing of the resin. Reduce the speed to approximately 15.6 to 48.9°C (60 to 120°F).
) provides a means of promoting over a wide temperature range. One of the variables that affects the rate of curing of phenolic resins is temperature. Lower temperatures will reduce the curing rate. The accelerators of the present invention can be used to accelerate the rate of curing over a wide temperature range, including room and ambient temperatures, particularly in cold regions and low-temperature workplaces. The use of the accelerators of the present invention accelerates the curing rate at low temperatures and provides adequate strength while maintaining desirable processing times.

【0017】本発明の方法及び組成物は、使用するマグ
ネシウム表面積を選択することにより、特定の促進剤を
選択することにより、場合によっては特定のエステル並
びに硬化剤及び促進剤の量を選択することにより、フェ
ノールレゾール樹脂の反応速度に影響を及ぼすことがで
きる。
The methods and compositions of the present invention can be modified by selecting the magnesium surface area used, by selecting the particular accelerator, and in some cases by selecting the particular ester and amount of curing agent and accelerator. can influence the reaction rate of the phenolic resole resin.

【0018】本発明の好適な方法及び組成物は、マグネ
シウム硬化剤に組み合わせてエステル官能性硬化剤を使
用する。軽度焼成マグネシア又は水酸化マグネシウム硬
化剤と促進剤との組み合わせにエステルを併用すると、
フェノール樹脂組成物の反応速度が強い影響を受けるか
らである。更にマグネシウム硬化剤とエステル官能性硬
化剤の両者を用いて硬化させたフェノールレゾール樹脂
は、酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウム単独で硬
化させたフェノールレゾール樹脂に比べて圧縮強さや引
っ張り強さが大、かつ、有機酸水溶液に対する耐性も大
となる。
[0018] Preferred methods and compositions of the present invention use an ester functional curing agent in combination with a magnesium curing agent. When an ester is used in combination with a lightly calcined magnesia or magnesium hydroxide curing agent and an accelerator,
This is because the reaction rate of the phenol resin composition is strongly affected. Additionally, phenolic resole resins cured with both a magnesium curing agent and an ester-functional curing agent have higher compressive and tensile strengths than phenolic resole resins cured with magnesium oxide or magnesium hydroxide alone. , resistance to organic acid aqueous solutions is also increased.

【0019】本発明の方法及び組成物は、レモン等の米
国再発行特許Re32,720号(1988年7月26
日)及び同じくレモン等の同第32,812号(198
8年12月27日)に示されるようなエステル単独によ
るフェノールレゾール樹脂の硬化に比べて多数の利点を
有する。上記米国再発行特許の方法及び組成物はアルカ
リ金属水酸化物を必要とし、実用的には樹脂のpHは1
2以上である。これとは対照的に、本発明におけるpH
値はそれより実質的に低く、アルカリ金属水酸化物やそ
の塩を必要としない。上記の米国再発行特許がpH  
10又は12或いはそれ以上の高アルカリ度を必要とす
ること、特に高アルカリ性組成物にするため高いアルカ
リ金属濃度を必要とすることに対し、本発明の組成物及
び方法は多数の利点を有するものである。例えば、本発
明のフェノール樹脂は、貯蔵安定性がより良好なこと;
経時的及び雰囲気露出時の樹脂の着色安定性が改善され
ること;高固形分水準でも低粘度であり、そのため特に
骨材や基材の濡れ性が向上して接合強度を高めること;
材料や廃棄物の取り扱いがより安全であること;高固形
分水準の樹脂、組成物たとえば骨材を含むものを硬化さ
せる際に密度が高くて多孔度が低く、従って強さを向上
し溶剤や水性媒体に対する抵抗を高めること;並びに通
常は高pHのナトリウムの攻撃を受ける骨材の安定性が
改善されること及びガラス繊維やポリエステル繊維に対
する安定性が改善されること等の性質を有する。過剰の
アルカリは強度損失をもたらすことがある。例えばレモ
ン等の米国再発行特許Re32,812号の表4による
と、KOH/フェノールのモル比が0.68(34.6
7  MPa、5032  psi)から1.02(2
9.43  MPa、4271  psi)に増加する
と、レゾール樹脂の圧縮強度が着実に低下する。これと
は対照的に、過剰のマグネシウム硬化剤は最終組成物の
強さを高め、不溶性をも高める。ナトリウム又はカリウ
ムのアルカリを使用すると連鎖停止するのに対し、二価
のマグネシウムでは架橋が起こるためである。
The methods and compositions of the present invention are disclosed in U.S. Patent Reissue No. Re 32,720 to Lemon et al.
No. 32,812 (198
It has a number of advantages over the curing of phenolic resole resins with esters alone, as shown in Dec. 27, 1998). The method and composition of the above U.S. reissued patent require an alkali metal hydroxide, and practically the pH of the resin is 1.
It is 2 or more. In contrast, in the present invention the pH
The values are substantially lower and do not require alkali metal hydroxides or their salts. The above U.S. reissued patent
The compositions and methods of the present invention have a number of advantages over requiring high alkalinities of 10 or 12 or more, and especially over requiring high alkali metal concentrations to produce highly alkaline compositions. It is. For example, the phenolic resin of the present invention has better storage stability;
Improved color stability of the resin over time and exposure to atmosphere; low viscosity even at high solids levels, thereby improving wetting of aggregates and substrates in particular and increasing bond strength;
Safer handling of materials and waste; resins with high solids levels, compositions such as those containing aggregates, are denser and less porous when cured, thus improving strength and making them easier to use with solvents. It has properties such as increased resistance to aqueous media; and improved stability of aggregates that are normally attacked by high pH sodium and improved stability to glass and polyester fibers. Excess alkali can result in strength loss. For example, according to Table 4 of U.S. Reissue Patent Re 32,812 by Lemon et al., the KOH/phenol molar ratio is 0.68 (34.6
7 MPa, 5032 psi) to 1.02 (2
9.43 MPa, 4271 psi), the compressive strength of the resol resin steadily decreases. In contrast, an excess of magnesium hardener increases the strength and also insolubility of the final composition. This is because chain termination occurs when sodium or potassium alkali is used, whereas crosslinking occurs when divalent magnesium is used.

【0020】促進剤は、成形材料や注型材料のストリッ
プ時間を短縮するためにも、或いは硬化速度を単に向上
させるために、特に温度が21.1℃(70°F)より
著しく低い場合に有利である。
Accelerators may be used to reduce the stripping time of molding or casting materials, or simply to increase the rate of cure, especially when temperatures are significantly below 70°F. It's advantageous.

【0021】酸化マグネシウム及び水酸化マグネシウム
硬化剤
Magnesium oxide and magnesium hydroxide curing agent

【0022】本発明で用いる「促進材」なる語は、フェ
ノールレゾール樹脂、マグネシウム硬化剤及び任意選択
成分のエステル官能性硬化剤を含有する硬化可能結合剤
のような本発明の方法及び組成物におけるフェノールレ
ゾール樹脂のゲル化又は硬化を加速又は単純に促進する
材料を意味する。本発明の促進剤の一部は、硬化性混合
物中でのマグネシウム化合物の溶解度を変えて溶液中の
マグネシウム又はマグネシウム化合物の量を増大させる
機能を有しているように思われる。
The term "accelerator" as used herein refers to the curable binder in the methods and compositions of the invention, such as a phenolic resole resin, a magnesium hardener, and an optional ester-functional hardener. It means a material that accelerates or simply promotes the gelation or hardening of phenolic resole resins. Some of the accelerators of the present invention appear to have the function of altering the solubility of the magnesium compound in the curable mixture to increase the amount of magnesium or magnesium compound in solution.

【0023】本発明で用いる「硬化剤」なる語は、例え
ば室温又は周囲温度(R.T)におけるフェノールレゾ
ール樹脂の硬化速度を向上させる材料を示す。硬化は、
粘度の増大及び堅固な感触をもって一般に非可撓性の固
体を形成するゲル化により達成される。フェノール樹脂
、マグネシウム硬化剤及び任意選択成分としてのエステ
ル官能性硬化剤を含むが促進剤は含まない本発明の硬化
性結合剤組成物は、一般に、23.9℃(75°F)に
約24時間放置すると硬くなる。この硬化(harde
ning)はキュアリング(curing)と云うこと
もできるが、硬化剤による硬化は、熱キュアの引っ張り
強さや圧縮強さを発現するものではない。
[0023] The term "curing agent" as used herein refers to a material that increases the rate of curing of a phenolic resole resin, for example at room or ambient temperature (RT). The hardening is
This is achieved by gelation forming a generally inflexible solid with increased viscosity and firm feel. The curable binder compositions of the present invention, including a phenolic resin, a magnesium hardener, and an optional ester-functional hardener, but without an accelerator, are generally heated to about 24°C at 75°F (23.9°C). If you leave it for a while, it will harden. This hardening
Although curing can also be called curing, curing with a curing agent does not develop the tensile strength or compressive strength of thermal curing.

【0024】「室温硬化」なる語は、本発明の組成物を
約18.3乃至32.2℃(65乃至90°F)、特に
約18.3乃至26.7℃(65乃至80°F)の温度
で硬化させることを意味する。しかしながら、本発明の
方法及び組成物に促進剤を使用すると、15.6乃至4
8.9℃(60乃至120°F)といった低目及び高目
の温度で本発明の組成物の硬化を促進する。約15.6
乃至48.9℃(60乃至120°F)での室温硬化又
は常温硬化に加えて、本発明の組成物を硬化剤による硬
化後に熱的に硬化させること、或いは硬化剤による硬化
前に熱的に硬化させることもできる。本願で用いる熱的
硬化(キュアリング、curing)なる語は、76.
7℃(170°F)以上の温度、一般には100℃(2
12°F)以上の温度で組成物を硬化することを意味す
る。
The term "room temperature cure" refers to the compositions of the present invention cured at temperatures of about 18.3 to 32.2°C (65 to 90°F), particularly about 18.3 to 26.7°C (65 to 80°F). ) means curing at a temperature of However, when using accelerators in the methods and compositions of the present invention, 15.6 to 4
Temperatures as low and as high as 60-120°F (8.9°C) accelerate curing of the compositions of the present invention. Approximately 15.6
In addition to room temperature curing or cold curing at 60 to 120° F., the compositions of the present invention can be thermally cured after curing with a curing agent, or thermally cured before curing with a curing agent. It can also be hardened. The term "curing" as used in this application refers to 76.
Temperatures above 7°C (170°F), typically 100°C (2
means curing the composition at a temperature of 12° F.) or higher.

【0025】マグネシウム硬化剤は、水酸化マグネシウ
ム、軽度焼成酸化マグネシウム又はフェノールレゾール
樹脂に対する硬化活性が軽度焼成酸化マグネシウムの活
性を有するその他の酸化マグネシウム、例えば10m2
/g以上の表面積を有する酸化マグネシウムである。軽
度焼成された酸化マグネシウムは好適なマグネシウム硬
化剤であり、水酸化マグネシウムは硬化組成物に低い強
度しか与えない。硬化剤として少量の水酸化カルシウム
、酸化カルシウム又は仮焼ドロマイト(ドロマ)を添加
することもできる。しかしながら、酸化カルシウム、仮
焼ドロマイト又は水酸化カルシウムの単独使用或いはマ
グネシウム硬化剤と組み合わせての多量使用は深刻な欠
陥をもたらす。すなわち、仮焼ドコマイトを含むカルシ
ウム系酸化物又は水酸化物は強塩基性であって過度に速
く反応し、混合物の可使時間を大幅に短縮する。しかし
ながら、マグネシウム硬化剤重量が約1乃至50%未満
といった少量のカルシウム含有化合物をマグネシウム硬
化剤に混ぜたものは、等重量のマグネシウム硬化剤に代
えて使用することができる。この量は、酸化マグネシウ
ム又は水酸化マグネシウム硬化剤の合計重量の約1/4
を超えない少量が好適である。カルシウム系酸化物を使
用する際の更なる欠点は、ある種の促進剤を不溶化する
ことである。
The magnesium curing agent is magnesium hydroxide, lightly calcined magnesium oxide, or other magnesium oxide having a curing activity for phenolic resol resin that of lightly calcined magnesium oxide, such as 10m2
It is magnesium oxide with a surface area of 1.2 g or more. Lightly calcined magnesium oxide is the preferred magnesium hardener; magnesium hydroxide provides only low strength to the hardened composition. Small amounts of calcium hydroxide, calcium oxide or calcined dolomite (doloma) can also be added as hardening agents. However, the use of large amounts of calcium oxide, calcined dolomite or calcium hydroxide alone or in combination with magnesium hardeners leads to serious drawbacks. That is, calcium-based oxides or hydroxides containing calcined docomite are strongly basic and react excessively quickly, significantly shortening the pot life of the mixture. However, a small amount of a calcium-containing compound mixed with the magnesium hardener, such as less than about 1 to 50% by weight of the magnesium hardener, can be used in place of an equal weight of the magnesium hardener. This amount is approximately 1/4 of the total weight of the magnesium oxide or magnesium hydroxide curing agent.
Small amounts not exceeding 100% are preferred. A further disadvantage of using calcium-based oxides is that they insolubilize certain promoters.

【0026】酸化マグネシウム(マグネシア)の反応性
と表面積は、マグネシアの製法で大幅に異なる。軽度焼
成グレードの酸化マグネシウムは約871乃至982℃
(1600乃至1800°F)の範囲の温度で仮焼され
る。重度焼成グレードは約1538乃至1649℃(2
800乃至3000°F)の範囲の温度で仮焼される。 死焼(dead  burned)グレード又はペリク
レースグレードの酸化マグネシウムは2204℃(40
00°F)以上の温度で仮焼される。軽度焼成グレード
は一般に粉末又は粒の形態で入手可能であり、重度焼成
グレードはキルンラン、粉砕品又は篩分サイズで入手で
きる。ペリクレースは一般にブリケットとして及び篩分
品又は粉砕分画品として入手可能である。これら各種マ
グネシウムの表面積は大幅に異なる。すなわち、軽度焼
成マグネシアはグラム当たり約10乃至200平方メー
トル或いはそれ以上の表面積を有し、重度焼成マグネシ
アはグラム当たり約1平方メートルの表面積を有する。 これに対し、死焼マグネシアの表面積は1m2/g未満
である。耐火物骨材として通常使用される死焼マグネシ
ア又はペリクレースマグネシアである。しかしながら、
重焼マグネシアも死焼マグネシアも効果的な硬化剤では
ない。効果的な硬化剤は軽度焼成マグネシアである。種
々の表面積をもったマグネシア製品はマーチンマリエッ
タ社  (Martin  Marietta  Co
mpany)からマグケムマグネシウムオキサイドプロ
ダクツ(Mag  Chem  Magnesium 
 Oxide  Products)なる商品名で入手
することができる。例えば、マグケム30は約25m2
/gの表面積を有し、マグケム50は約65m2/gの
表面積を有するのに対し、マグケム200Dの表面積は
約170m2/gである。
[0026] The reactivity and surface area of magnesium oxide (magnesia) vary widely depending on the method of producing magnesia. Lightly fired grade magnesium oxide is approximately 871-982°C
(1600-1800°F). Heavy firing grades are approximately 1538 to 1649°C (2
Calcined at temperatures ranging from 800 to 3000 degrees Fahrenheit. Dead burnt grade or periclase grade magnesium oxide is heated at 2204°C (40
00°F) or higher. Lightly calcined grades are generally available in powder or granule form, and heavily calcined grades are available in kiln run, ground or sieve sizes. Periclese is generally available as briquettes and as a sieved or ground fraction. The surface areas of these various types of magnesium vary widely. That is, lightly calcined magnesia has a surface area of about 10 to 200 square meters or more per gram, and heavily calcined magnesia has a surface area of about 1 square meter per gram. In contrast, the surface area of dead burnt magnesia is less than 1 m2/g. Dead burnt magnesia or periclase magnesia is commonly used as a refractory aggregate. however,
Neither hard-burned magnesia nor dead-burnt magnesia are effective hardeners. An effective hardener is lightly calcined magnesia. Magnesia products with various surface areas are available from Martin Marietta Co.
Mag Chem Magnesium Oxide Products (Mag Chem Magnesium
Oxide Products). For example, Magchem 30 is approximately 25m2
Magchem 50 has a surface area of about 65 m2/g, while Magchem 200D has a surface area of about 170 m2/g.

【0027】粘度増大、ゲル形成及びその後のフェノー
ルレゾール樹脂の硬化に対する変数の一つは、軽焼成酸
化マグネシウムの表面積である。酸化マグネシウムは表
面積が大なるほど活性であって、ゲル化及び硬化の時間
を短縮する。従って、表面積が約25m2/g未満の軽
度焼成酸化マグネシウムは作用が緩慢であり、約48.
9℃(120°F)以下の温度で比較的短時間の結合剤
組成物の硬化を望む際には一般に使用されない。他方、
約62m2/g以上といった大表面積のマグネシアは同
じ結合剤組成物をより短い時間で硬化させる。多数の用
途では、表面積が約25乃至65m2/gのマグネシア
を用いると好適である。重焼マグネシアは、硬化剤とし
ての反応が遅過ぎて実用的な価値がない。死焼マグネシ
アは非常に不活性なので通常は耐火物としてしか使用さ
れず、フェノール樹脂結合剤に用いても室温硬化速度に
殆ど或いは全く効果を及ぼさない。
One of the variables for viscosity increase, gel formation, and subsequent curing of the phenolic resole resin is the surface area of the light calcined magnesium oxide. Magnesium oxide is more active as the surface area increases, reducing gelation and curing times. Therefore, lightly calcined magnesium oxide with a surface area of less than about 25 m2/g is slow acting and has a surface area of about 48 m2/g.
It is generally not used when it is desired to cure the binder composition in a relatively short period of time at temperatures below 9°C (120°F). On the other hand,
Magnesia with a large surface area, such as about 62 m2/g or more, cures the same binder composition in a shorter time. For many applications, it is preferred to use magnesia with a surface area of about 25 to 65 m2/g. Heavy-burnt magnesia reacts too slowly as a hardening agent to have any practical value. Dead-fired magnesia is so inert that it is normally used only as a refractory, and when used in phenolic resin binders it has little or no effect on room temperature cure speed.

【0028】本発明のフェノールレゾール樹脂は、水を
含む一種以上の揮発性溶剤を含有する。熱的に硬化され
た組成物で溶剤が失われると、多孔度が増大して液体に
対する透過性が増し、強度は低下する。強度を高めて多
孔度を減らす一手段は、多量の軽度焼成された酸化マグ
ネシウム硬化剤を使用することである。しかしながら、
これは粘度の上昇及びゲル化の時間の短縮をもたらす。 ところで、二以上の相異なる表面積をもった軽度焼成酸
化マグネシウムを用いると、粘度上昇を実質的に促進せ
ずに強度を向上させる等の改善効果をもたらすことが知
見されたのである。前記の改善効果を達成する軽度焼成
酸化マグネシウム硬化剤は、その約25乃至75重量%
が50m2/g以上の表面積を有し、その約25乃至7
5重量%が約10乃至25m2/gの表面積を有する二
以上の相異なる表面積をもった粒子からなる。このよう
な改善効果をもたらすための酸化マグネシウム硬化剤は
、前文に示したような二以上の相異なる表面積を有する
粒子から本質的に成るものが好ましい。相異なる表面積
を用いる方法に従うと、室温又は常温でのゲル化は、実
質的により多量の硬化剤が存在するにもかかわらず大表
面積硬化剤を単独で用いた場合とおよそ同じ時間で生起
するが、硬化時の組成物の圧縮強度は実質的に向上して
、その多孔度及び透過性は低下する。更には、マグネシ
アを増やした組成物は難燃性も改善される。相異なる表
面積の軽度焼成マグネシアを含有する組成物は、任意選
択事項として、本発明の促進剤、エステル官能性硬化剤
並びにフィラー、変性剤、骨材及びその他の添加剤を、
相異なる表面積をもった硬化剤混合物を含有しない軽度
焼成酸化マグネシウムの場合と同濃度で含有してもよい
The phenolic resol resin of the present invention contains one or more volatile solvents including water. Loss of solvent in a thermally cured composition increases porosity, increases permeability to liquids, and reduces strength. One means of increasing strength and reducing porosity is to use large amounts of lightly calcined magnesium oxide hardener. however,
This results in increased viscosity and reduced gelation time. Incidentally, it has been found that use of lightly calcined magnesium oxide having two or more different surface areas brings about improvement effects such as improving strength without substantially promoting increase in viscosity. The mildly calcined magnesium oxide hardener that achieves the above-mentioned improvement effect is about 25 to 75% by weight.
has a surface area of 50 m2/g or more, and about 25 to 7
5% by weight consists of particles with two or more different surface areas having a surface area of about 10 to 25 m2/g. Preferably, the magnesium oxide curing agent to provide such an improvement effect consists essentially of particles having two or more different surface areas as indicated in the preamble. Following the differential surface area method, gelation at room or ambient temperature occurs in approximately the same amount of time as with the high surface area curing agent alone, despite the presence of substantially more curing agent. , the compressive strength of the composition upon curing is substantially increased and its porosity and permeability are reduced. Additionally, compositions with increased magnesia also have improved flame retardancy. Compositions containing lightly calcined magnesia of different surface areas may optionally contain accelerators, ester-functional hardeners and fillers, modifiers, aggregates and other additives of the present invention.
It may be present at the same concentration as in lightly calcined magnesium oxide without curing agent mixtures with different surface areas.

【0029】本発明で硬化剤として使用される軽度焼成
酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウムの量は、フェ
ノールレゾール樹脂のゲル化又は硬化の速度を増大させ
るために十分な量である。この量は広範に変えることが
できる。マグネシウム硬化剤の使用量は、組成物にエス
テル硬化剤を併用するか否か、酸化マグネシウムの表面
積、特定のエステル硬化剤、マグネシウム及びエステル
硬化剤の量、温度及び所望効果に応じて変化する。すな
わち、酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウム硬化剤
の量は、本発明の各種組成物及び各方法では、一般に樹
脂の約5%から40重量%の範囲で変化する。しかしな
がら、相異なる表面積の軽度焼成酸化マグネシウム混合
物を使用する際には、酸化マグネシウムの量は樹脂の5
乃至50重量%又はそれ以上の範囲で変えることが好ま
しい。酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウム硬化剤
にエステル硬化剤を含めずに使用する際には、樹脂重量
を基準として約10乃至40重量%、特に15乃至30
重量%の範囲で使用することが好ましい。酸化マグネシ
ウム又は水酸化マグネシウムをエステル官能性硬化剤と
併用する際には、酸化マグネシウム又は水酸化マグネシ
ウム硬化剤の量は樹脂重量の約5乃至30重量%、特に
約5乃至20重量%の範囲で変えることが好ましい。
The amount of lightly calcined magnesium oxide or magnesium hydroxide used as a curing agent in this invention is an amount sufficient to increase the rate of gelation or curing of the phenolic resole resin. This amount can vary widely. The amount of magnesium hardener used will vary depending on whether an ester hardener is used in the composition, the surface area of the magnesium oxide, the particular ester hardener, the amount of magnesium and ester hardener, the temperature, and the desired effect. That is, the amount of magnesium oxide or magnesium hydroxide curing agent will generally vary from about 5% to 40% by weight of the resin in the various compositions and methods of the invention. However, when using lightly calcined magnesium oxide mixtures of different surface areas, the amount of magnesium oxide is
It is preferable to change the amount in the range of 50% by weight or more. When used as a magnesium oxide or magnesium hydroxide curing agent without an ester curing agent, about 10 to 40% by weight, especially 15 to 30% by weight, based on the weight of the resin.
It is preferable to use it within a range of % by weight. When magnesium oxide or magnesium hydroxide is used in combination with an ester-functional hardener, the amount of magnesium oxide or magnesium hydroxide hardener ranges from about 5 to 30%, particularly about 5 to 20% by weight of the resin weight. It is preferable to change.

【0030】エステル硬化剤 エステル官能性硬化剤は、エステル官能性キュアリング
剤とも称されるが、これをマグネシウム硬化剤と併用す
るとレゾール樹脂の硬化を促進する。更に、レゾール樹
脂にマグネシウム硬化剤とエステル硬化剤の両者を混合
使用する系は、少量の本発明促進剤に極めて敏感な硬化
系を提供する。フェノールレゾール樹脂とエステル官能
性硬化剤との混合物でマグネシアやその他のアルカリを
含まないものは、21.1℃(70°F)は7日以上も
硬化しない。フェノールレゾール樹脂を硬化させるエス
テル官能性は、ラクトン、環状有機カーボネート、カル
ボン酸エステル又はそれらの混合物により付与すること
ができる。
Ester Curing Agents Ester functional curing agents, also referred to as ester functional curing agents, accelerate the curing of resole resins when used in conjunction with magnesium curing agents. Additionally, systems using a combination of both magnesium and ester hardeners in a resole resin provide a cure system that is extremely sensitive to small amounts of the accelerator of the present invention. Mixtures of phenolic resole resins and ester-functional curing agents that do not contain magnesia or other alkalis do not cure for more than 7 days at 70°F. The ester functionality that cures the phenolic resole resin can be imparted by lactones, cyclic organic carbonates, carboxylic acid esters, or mixtures thereof.

【0031】一般に、エステル官能性硬化剤としては、
ベーター若しくはガンマーブチロラクトン、ガンマーバ
レロラクトン、カプロラクトン、ベータープロピオクラ
クトン、ベーターブチロラクトン、ベーターイソブチロ
ラクトン、ベーターイソペンチルラクトン、ガンマーイ
ソペンチルラクトン及びデルターペンチルラクトン等の
低分子量ラクトンが好適である。好適な環状有機カーボ
ネートの例には、プロピレンカーボネート:ニチレング
リコールカーボネート;1,2−ブタンジオールカーボ
ネート;1,3−プタンジオールカーボネート;1,2
−ペンタンジオールカーボネート:及び1,3−ペンタ
ンジオールカーボネートがある。但し上記のものに限定
されるわけではない。
Generally, the ester functional curing agent is:
Low molecular weight lactones such as beta or gamma butyrolactone, gamma valerolactone, caprolactone, beta propiolactone, beta butyrolactone, beta isobutyrolactone, beta isopentyl lactone, gamma isopentyl lactone and delta pentyl lactone are preferred. Examples of suitable cyclic organic carbonates include propylene carbonate: nytylene glycol carbonate; 1,2-butanediol carbonate; 1,3-butanediol carbonate;
-pentanediol carbonate: and 1,3-pentanediol carbonate. However, it is not limited to the above.

【0032】本発明に使用可能なカルボン酸エステルに
は、フェノールエステルや脂肪族エステルがある。脂肪
族エステルは、短乃至中鎖長のもの、例えば約1乃至1
0炭素の一価若しくは多価の飽和若しくは不飽和のアル
コールと短乃至中鎖長たとえば約1乃至10炭素の脂肪
族、飽和若しくは不飽和の一価若しくは多価のカルボン
酸とのエステルが好ましい。好適脂肪族エステルは、一
、二又は三価のアルキルアルコールと一又は二不飽和の
一、二又は三価のカルボン酸とのエステルである。この
カルボン酸は水酸基、シアノ基、塩素又は臭素で置換さ
れていてもよい。
[0032] Carboxylic acid esters that can be used in the present invention include phenol esters and aliphatic esters. Aliphatic esters are those of short to medium chain length, such as about 1 to 1
Esters of 0 carbon mono- or polyvalent saturated or unsaturated alcohols with short to medium chain lengths, such as aliphatic, saturated or unsaturated mono- or polyvalent carboxylic acids of about 1 to 10 carbons, are preferred. Suitable aliphatic esters are esters of mono-, di- or tri-hydric alkyl alcohols with mono- or di-unsaturated mono-, di- or trihydric carboxylic acids. The carboxylic acid may be substituted with hydroxyl, cyano, chlorine or bromine.

【0033】芳香族エステルは、一価又は多価の芳香族
フェノール基をエステル化してそのギ酸エステル又は酢
酸エステルを調製することにより得られる。更に、この
芳香族エステルは、一以上のフェノール性水酸基及び/
又は一以上のエステル化されたフェノール性水酸基を含
有するエステル化されたフェノール性化合物及びフェノ
ール性水酸基若しくはエステル化されたフェノール性水
酸基に対してオルト及び/又はパラに位置する一以上の
エステル化されたメチロール基を更に含有するものであ
ってもよい。このようなフェノールエステル及びその製
造法は、「フェノール樹脂組成物」なる標題の米国特許
出願第450,989号(1989年12月15日出願
、発明者レオン、同一発明者のGB8829984.7
(88年12月22日出願)に対応)に開示されており
、前記米国特許並びに英国特許の両者を引用する。エス
テル化されたフェノール性化合物は、一以上のエステル
化されたメチロール基を有する一以上の核をもったフェ
ノールであって、一以上のエステル化されたメチロール
基がフェノール性水酸基又はエステル化されたフェノー
ル性水酸基のオルト又はパラ位の芳香族環炭素原子に結
合したものであると解される。フェノールエステルの酸
部分は脂肪族エステルの酸部分と同じものにすることが
できる。
The aromatic ester can be obtained by esterifying a monovalent or polyvalent aromatic phenol group to prepare its formate or acetate. Furthermore, this aromatic ester has one or more phenolic hydroxyl groups and/or
or an esterified phenolic compound containing one or more esterified phenolic hydroxyl groups and one or more esterified phenolic compounds located ortho and/or para to the phenolic hydroxyl group or the esterified phenolic hydroxyl group. It may further contain a methylol group. Such phenolic esters and methods for their preparation are disclosed in U.S. patent application Ser.
(corresponding to the patent application filed on December 22, 1988), and cites both the US patent and the UK patent. Esterified phenolic compounds are phenols with one or more nuclei having one or more esterified methylol groups, where the one or more esterified methylol groups are phenolic hydroxyl groups or esterified. It is understood that it is bonded to the aromatic ring carbon atom at the ortho or para position of the phenolic hydroxyl group. The acid moiety of the phenolic ester can be the same as the acid moiety of the aliphatic ester.

【0034】特定のカルボン酸エステルには、ギ酸n−
ブチル:エチレングリコール二ギ酸エステル;乳酸メチ
ル;アクリル酸ヒドロキシエチル;メタクリル酸ヒドロ
キシエチル;酢酸n−ブチル;エチレングリコール二酢
酸エステル;トリアセチン(グリセロール三酢散エステ
ル);フマル酸ジエチル;マレイン酸ジメチル;グルタ
ル酸ジメチル;アジピン酸ジメチル;2−アセチロキシ
メチルフェノール;2−メタクリロキシフェノール;2
−サリチロイロキシメチルフェノール;2−アセチロキ
シメチルフェノールアセテート;2,6−ジアセチロキ
シメチルp−クレゾール;2,6−ジアセチロキシメチ
ルp−クレゾールアセテート;2,4,6−トリアセチ
ロキシメチルフェノール;2,4,6−トリアセチロキ
シメチルフェノールアセテート;2,6−ジアセチロキ
シメチルフェノールアセテート;2,2’,6,6’−
テトラアセチロキシメチルビスフェノールA;及び2,
2’,6,6’−テトラアセチロキシメチルビスフェノ
ールAジアセテートがある。但し、上記のものに限定さ
れるわけではない。1乃至5炭素原子の脂肪族アルコー
ルから誘導される酢酸エステル;ベンジルアルコール、
アルアァ、アルアァ−ジヒドロキシキシレノール、フェ
ノール、アルキル置換フェノール、ジヒドロキシベンゼ
ン、ビスフェノールA、ビスフェノールF及び低分子量
レゾールのギ酸エステル及び酢酸エステル好適である。 エステル官能性硬化剤の混合物を使用すると有利な時も
ある。
Specific carboxylic acid esters include formic acid n-
Butyl: Ethylene glycol diformate; Methyl lactate; Hydroxyethyl acrylate; Hydroxyethyl methacrylate; n-butyl acetate; Ethylene glycol diacetate; Triacetin (glycerol triacetate); Diethyl fumarate; Dimethyl maleate; Glutal dimethyl acid; dimethyl adipate; 2-acetyloxymethylphenol; 2-methacryloxyphenol; 2
-Salicyloyloxymethylphenol; 2-acetyloxymethylphenol acetate; 2,6-diacetyloxymethyl p-cresol; 2,6-diacetyloxymethyl p-cresol acetate; 2,4,6-triacetyloxy Methylphenol; 2,4,6-triacetyloxymethylphenol acetate; 2,6-diacetyloxymethylphenol acetate; 2,2',6,6'-
Tetraacetyloxymethylbisphenol A; and 2,
2',6,6'-tetraacetyloxymethylbisphenol A diacetate. However, it is not limited to the above. Acetate esters derived from aliphatic alcohols having 1 to 5 carbon atoms; benzyl alcohol;
Formate and acetate esters of Arua, Arua-dihydroxyxylenol, phenol, alkyl-substituted phenols, dihydroxybenzene, bisphenol A, bisphenol F and low molecular weight resols are preferred. It is sometimes advantageous to use mixtures of ester-functional curing agents.

【0035】ギ酸C1乃至C2アルキルエステルのよう
な気体エステルは、低密度品のエステル官能性硬化剤と
して、或いは結合剤を布帛や紙基材に塗布する際に使用
することができる。気体エステルを硬化剤として使用す
る時は、一般にエステルを樹脂結合剤や骨材と混合する
のではなく、当該技術分野で周知のように、形状品にガ
スとして供給する。
Gaseous esters such as formic acid C1-C2 alkyl esters can be used as ester-functional hardeners in low density products or in applying binders to fabric or paper substrates. When gaseous esters are used as curing agents, the esters are generally not mixed with resin binders or aggregates, but instead are supplied to the shaped article as a gas, as is well known in the art.

【0036】エステル官能性硬化剤は、硬化組成物の引
っ張り強さ及び王縮強さを向上させる量で存在する。こ
のような量であると、マグネシウム硬化剤存在下のフェ
ノールレゾール樹脂の硬化速度も増大させる。この量は
フェノールレゾール樹脂の約5乃至40重量%、好まし
くは約10乃至25重量%といった広い範囲にわたり変
化する。前記のマグネシウム硬化剤に関しては、その正
確な量は使用する個々のエステル硬化剤、使用する特定
マグネシウム硬化剤とその量、組成物の使用濃度及び貯
蔵温度並びに所望の結果に関係する。
The ester-functional curing agent is present in an amount that improves the tensile strength and crimp strength of the cured composition. Such amounts also increase the rate of curing of the phenolic resole resin in the presence of the magnesium curing agent. This amount varies over a wide range, from about 5 to 40%, preferably from about 10 to 25%, by weight of the phenolic resole resin. With respect to the above magnesium hardeners, the exact amount will depend on the particular ester hardener used, the particular magnesium hardener and amount used, the use concentration and storage temperature of the composition, and the desired result.

【0037】フェノールレゾール樹脂 本発明には広範なフェノールレゾール樹脂が使用される
。これらの樹脂は、フェノールホルムアルデヒドレゾー
ル樹脂或いはフェノールの一部又は全部をクレゾール、
レゾルシノール、3,5−キシレノール、ビスフェノー
ルA又はその他のフェノール類のような一種以上のフェ
ノール系化合物で置き代えたものにすることができ、ア
ルデヒド部の一部又は全部をアセトアルデヒド、フラル
アルデヒド又はベンズアルデヒドで置き代えることがで
きる。好適なフェノールレゾール樹脂はフェノールとホ
ルムアルデヒドとの縮合生成物である。レゾール樹脂は
熱硬化性であって、加熱すると不融性の三次元ポリマー
を形成する。レゾール樹脂は、代表的には縮合触媒とし
てアルカリ金属化合物又はアルカリ土類金属化合物の存
在下にフェノールと過剰モル量のフェノール反応性アル
デヒドとを反応させて製造される。
Phenolic Resol Resins A wide variety of phenolic resol resins may be used in the present invention. These resins are phenol-formaldehyde resol resins, or part or all of phenol is replaced with cresol,
One or more phenolic compounds such as resorcinol, 3,5-xylenol, bisphenol A or other phenols can be substituted, and some or all of the aldehyde moieties can be replaced by acetaldehyde, furaldehyde or benzaldehyde. It can be replaced with . A preferred phenolic resole resin is a condensation product of phenol and formaldehyde. Resol resins are thermosetting and form infusible three-dimensional polymers when heated. Resol resins are typically produced by reacting phenol with an excess molar amount of a phenol-reactive aldehyde in the presence of an alkali metal or alkaline earth metal compound as a condensation catalyst.

【0038】本発明に用いて好適なフェノールレゾール
樹脂は、約1重量%未満、好ましくは0.5重量%以下
の水溶性ナトリウム又はカリウムを有する。代表的なフ
ェノールレゾール樹脂は、フェノールとホルムアルデヒ
ドを約1:1乃至1:3の範囲のモル比(フェノール:
ホルムアルデヒド)で反応させて製造されるフェノール
−ホルムアルデヒド樹脂である。本発明に用いて好適な
モル比は、フェノール約1モルこ対してアルデヒト1.
1乃至2.2モルの範囲、特にフェノール:アルデヒド
のモル比が1:1.2乃至2の範囲である。フェノール
レゾール樹脂は、普通、溶液で使用される。
Phenolic resole resins suitable for use in the present invention have less than about 1% by weight, preferably less than 0.5% by weight, of water-soluble sodium or potassium. Typical phenolic resole resins contain phenol and formaldehyde in a molar ratio ranging from about 1:1 to 1:3 (phenol:
It is a phenol-formaldehyde resin produced by reacting with phenol (formaldehyde). A preferred molar ratio for use in the present invention is about 1 mole of phenol to 1 mole of aldehyde.
The range is from 1 to 2.2 mol, especially the molar ratio of phenol:aldehyde is from 1:1.2 to 2. Phenolic resole resins are commonly used in solution.

【0039】本発明に用いるフェノールレゾール樹脂の
pHは、一般に、約4.5から9.5まで変化するが、
約5乃至9、特に約5乃至8.5のpHが好適である。 遊離フェノールの代表的量は樹脂の約2乃至25重量%
であって、好適水準は5乃至約12%である。この樹脂
の分子量は、重量平均分子量として約200乃至500
0の範囲で変化し、300乃至2000が好適である。 他の条件が等しいならば、分子量が高い程、遊離フェノ
ールが低い程ゲル化又は硬化時間は短くなって強度が向
上する。重量平均分子量
The pH of the phenolic resole resin used in the present invention generally varies from about 4.5 to 9.5;
A pH of about 5 to 9, especially about 5 to 8.5 is preferred. Typical amounts of free phenol are about 2 to 25% by weight of resin.
The preferred level is 5 to about 12%. The molecular weight of this resin is approximately 200 to 500 as a weight average molecular weight.
It varies in the range of 0, preferably 300 to 2000. Other things being equal, the higher the molecular weight and the lower the free phenol, the shorter the gelation or curing time and the higher the strength. Weight average molecular weight

【0040】(Mw)はゲル浸透クロマトグラフィー及
びフェノール系化合物及びポリスチレン標準を用いて測
定される。分子量を測定する試料は以下のように調製さ
れる。樹脂試料をテトラヒドロフランに溶かして1Nの
塩酸又は硫酸で僅かに酸性にし、無水硫酸ナトリウム上
で乾燥する。その結果生ずる塩を濾過して除去し、上澄
み液をゲル浸透クロマトグラフに通す。
(Mw) is determined using gel permeation chromatography and phenolic and polystyrene standards. A sample for measuring molecular weight is prepared as follows. A resin sample is dissolved in tetrahydrofuran, slightly acidified with 1N hydrochloric acid or sulfuric acid, and dried over anhydrous sodium sulfate. The resulting salts are filtered off and the supernatant is passed through a gel permeation chromatograph.

【0041】レゾール樹脂中の樹脂固形分は、フェノー
ルレゾール樹脂の約50乃至90重量%といった広い範
囲で変化する。この樹脂固形分は、フェノールレゾール
樹脂の約50乃至80%であることが好ましい。
The resin solids content in the resole resin varies over a wide range, from about 50 to 90% by weight of the phenolic resole resin. Preferably, the resin solids content is about 50 to 80% of the phenolic resole resin.

【0042】フェノールレゾール樹脂又は単に樹脂とも
云うが、その粘度は25℃で約100乃至4,000c
psの広い範囲で変化し得る。この粘度は25℃で約3
,000cps、特に25℃で約250乃至2,000
cpsの範囲で変化することが好ましい。本発明におけ
る粘度測定は、25℃におけるブルックフィールドRV
F粘度計又は25℃のガードナー−ホルト粘度計で測定
したセンチポイズ(cps)で与えられる。ガードナー
−ホルト粘度のセンチストークスに比重(一般に1.2
)を掛けると25℃でのcpsになる。
Phenol resol resin or simply resin has a viscosity of about 100 to 4,000 c at 25°C.
It can vary over a wide range of ps. This viscosity is approximately 3 at 25°C.
,000 cps, especially about 250 to 2,000 cps at 25°C.
Preferably, it varies in the cps range. The viscosity measurements in the present invention are made using Brookfield RV at 25°C.
It is given in centipoise (cps) measured with a F viscometer or a Gardner-Holdt viscometer at 25°C. Gardner-Holdt viscosity in centistokes (generally 1.2
) to get cps at 25℃.

【0043】粗原料バッチ組成物に骨材を使用する際に
骨材を基準とする樹脂の量は、骨材重量を基準として、
好ましくは約3乃至20重量%、特に5乃至15%の広
い範囲で変えることができる。
[0043] When aggregate is used in the crude raw material batch composition, the amount of resin based on the aggregate is based on the weight of the aggregate,
It can vary within a wide range, preferably from about 3 to 20% by weight, especially from 5 to 15%.

【0044】樹脂の液部は水又は水と非反応性溶剤の混
合物である。この樹脂はシラン、ヘキサ又は尿素等の任
意選択による変性剤又は添加剤を多種含有することがで
きる。水に加える溶剤は、1乃至5炭素原子のアルコー
ル、ジアセトングリコール、2乃至6炭素原子のグリコ
ール、グリコールのモノ及びジメチルエーテル又はブチ
ルエーテル、低分子量(200−60O)ポリエチレン
グリコール及びそのメチルエーテル、6乃至15炭素の
フェノール系化合物、フェノキシェタノール、非プロト
ン性溶剤たとえば  N,N−ジメチルホルムアミド、
N,N−ジメチルアセトアミド、2−ピロリジノン、N
−メチル−2−ピロリジノン、ジメチルスルホキシド、
テトラメチレンスルホン、ヘキサメチルホスホルアミド
、テトラメチル尿素、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン、テトラヒドロフランやm−ジオキサンの
ような環状エーテル等から選択することができる。
The liquid portion of the resin is water or a mixture of water and a non-reactive solvent. The resin may contain a variety of optional modifiers or additives such as silane, hexa or urea. Solvents added to the water include alcohols of 1 to 5 carbon atoms, diacetone glycol, glycols of 2 to 6 carbon atoms, mono- and dimethyl or butyl ethers of glycols, low molecular weight (200-60O) polyethylene glycols and their methyl ethers, 15-carbon phenolic compounds, phenoxychetanol, aprotic solvents such as N,N-dimethylformamide,
N,N-dimethylacetamide, 2-pyrrolidinone, N
-Methyl-2-pyrrolidinone, dimethyl sulfoxide,
It can be selected from tetramethylene sulfone, hexamethylphosphoramide, tetramethylurea, methyl ethyl ketone, methyl isobutyl ketone, cyclic ethers such as tetrahydrofuran and m-dioxane, and the like.

【0045】本発明で使用する樹脂の代表的な水含量は
樹脂の約5乃至20重量%の範囲で変化し、従って水溶
と称することができる。
Typical water contents of the resins used in this invention vary from about 5 to 20% by weight of the resin and can therefore be referred to as water-soluble.

【0046】本発明の組成物物がシリカサンド、破砕ロ
ソク及びシリケート等のケイ素質骨材やアルミナ等の骨
村を含む際には、有機官能性シラン接触促進剤の使用が
推奨される。
When the compositions of the present invention include siliceous aggregates such as silica sand, crushed candles, and silicates, or aggregates such as alumina, the use of organofunctional silane contact promoters is recommended.

【0047】有機官能性シランは、樹脂と骨材との接触
を改善するために十分な量で使用される。このシラン類
の代表的使用水準は、樹脂重量を基準として0.1乃至
1.5%である。有用なシラン類の例は一般式1にて表
されるものである。 式1:(RO)3−Si−CH2−CH2−CH2−X
上式中、R=C3又はC2H5であり、である。式1で
表わされないその他の有用シランは、2−(3,4−エ
ポキシシクコヘキシル)ニチルトリメトキシシラン、ビ
ス(トリメトキシシリルプロピル)エチレンジアミン、
N−トリメトキシシリルプロピル−N,N,N−トリメ
チルアンモニウムクロリド及び二級アミノシラン[(R
O3)Si−CH2CH2CH2]2NHである。
The organofunctional silane is used in an amount sufficient to improve resin-to-aggregate contact. Typical usage levels for these silanes are 0.1 to 1.5% by weight of resin. Examples of useful silanes are those represented by general formula 1. Formula 1: (RO)3-Si-CH2-CH2-CH2-X
In the above formula, R=C3 or C2H5. Other useful silanes not represented by Formula 1 include 2-(3,4-epoxycyclohexyl)nityltrimethoxysilane, bis(trimethoxysilylpropyl)ethylenediamine,
N-trimethoxysilylpropyl-N,N,N-trimethylammonium chloride and secondary aminosilane [(R
O3)Si-CH2CH2CH2]2NH.

【0048】促進剤 促進剤には広範な材料が見出されている。フェノールレ
ゾール樹脂の硬化を促進すると、組成物を混合してから
十分硬化して使用できるまでの時間を短縮する。促進剤
を使用しないと、多くの場合、フィラー又は骨材を含む
又は含まないフェノールレゾール樹脂、マグネシウム硬
化剤及び任意選択成分のエステル官能性硬化剤が硬化し
て、斯かる組成物のシートや棒を曲げた時それが破損す
るようになる時間は23.9℃(75°F)で24時間
内である。
Accelerators A wide variety of materials are found for accelerators. Accelerating the curing of the phenolic resole resin shortens the time from mixing the composition until it is sufficiently cured and ready for use. Without the use of accelerators, phenolic resole resins with or without fillers or aggregates, magnesium hardeners, and optional ester-functional hardeners often cure to form sheets or bars of such compositions. The time it takes to break when bent is within 24 hours at 23.9°C (75°F).

【0049】イオン化可能な化合物の場合、材料を促進
剤たらしめているものはアニオン例えばC1−ある。す
なわち、Na−、H−、Li−等のカチオンは、ゲル化
又は硬化の程度に若干の影響を及ぼすもののアニオンが
促進剤である事状を変えるものではない。下記のカチオ
ンを含む塩が本発明の促進剤として特に好適である。す
なわち、ナトリウム;カリウム;リチウム;カルシウム
;マグネシウム:アンモニウム;及び低級アルキル置換
アンモニウム化合物たとえば各アルキル基中に1乃至4
個の炭素原子を有するものである。前期のカチオン並び
に水素たとえば硝酸中の水素は、本発明促進剤の好適カ
チオンである。しかしながら、イオン化するようには見
えない一部の化合物にも促進剤になるものがある。
In the case of ionizable compounds, it is the anion, eg C1-, that makes the material a promoter. That is, although cations such as Na-, H-, Li-, etc. have a slight effect on the degree of gelation or curing, they do not change the fact that anions are accelerators. Salts containing the following cations are particularly suitable as promoters of the present invention. namely, sodium; potassium; lithium; calcium; magnesium: ammonium; and lower alkyl substituted ammonium compounds such as 1 to 4 in each alkyl group.
carbon atoms. The aforementioned cations as well as hydrogen, such as hydrogen in nitric acid, are preferred cations for the promoters of this invention. However, some compounds that do not appear to ionize may also act as promoters.

【0050】本発明の促進剤は反応媒体に若干溶解する
。その溶解度は水中溶解度とは異なるものであり、特に
反応媒体がかなりの量のエステルを含んで水を約15%
以下しか含まぬ場合にそうである。しかしながら、一般
的な目的に関しては、促進剤の水中溶解度は反応性有機
結合塩素又は臭素を含有する促進剤を除いて、25℃で
0.1重量%以上、好ましくは1.0重量以上%である
。反応性有機結合塩素又は臭素を含有する促進剤は水に
実質的に不溶であることが多い。促進剤は臭化水素酸の
ような酸形態にあってもよいし、塩基性窒素化合物の酸
付加塩のような塩形態にあってもよいし、或いはフェノ
ール樹脂、マグネシウム硬化剤及び任意選択成分エステ
ルと混合した際に単に促進剤アニオンを与えるような形
態であってもよい。マグネシウム硬化剤の存在下で酸形
態のものを使用すると、その場で酸の塩が形成される。 例えば本発明のフェノールレゾール樹脂と硬化剤組成物
に添加するとマグネシウム塩が形成され、酸や塩は適当
なアニオンを与える。
The promoters of the invention are slightly soluble in the reaction medium. Its solubility is different from its solubility in water, especially when the reaction medium contains a significant amount of ester and contains about 15% water.
This is true if it contains only the following: However, for general purposes, the solubility of promoters in water is greater than or equal to 0.1% by weight, preferably greater than or equal to 1.0% by weight at 25°C, except for promoters containing reactive organically bound chlorine or bromine. be. Accelerators containing reactive organically bound chlorine or bromine are often substantially insoluble in water. The accelerator may be in acid form, such as hydrobromic acid, in salt form, such as acid addition salts of basic nitrogen compounds, or in combination with a phenolic resin, a magnesium hardener and optional ingredients. It may also be in a form that simply provides a promoter anion when mixed with an ester. When the acid form is used in the presence of a magnesium curing agent, an acid salt is formed in situ. For example, when added to the phenolic resole resin and curing agent composition of the present invention, a magnesium salt is formed, and the acid or salt provides the appropriate anion.

【0051】イオン化可能な促進剤、例えば塩素イオン
、スルァアミン酸イオン等のアニオンを硬化性混合物に
与えるものは、マグネシウム溶解度を増大させる、すな
わち硬化性混合物中のマグネシウム硬化剤からでる可溶
性マグネシウム量を増大させるように思われる。これが
フェノール樹脂の硬化を促進するのである。前述のよう
に、促進剤は硬化性混合物中で若干の溶解度を有するも
のでなければならない。この点に関し、イオン化可能な
促進剤のアニオンと結合するカチオンは、アニオンを不
溶性にしないように選択する必要がある。このことは、
フェノールレゾール樹脂の硬化に際して、マグネシウム
硬化剤と併用可能な各種カルシウム含有化合物がアミン
の酸付加塩等の促進剤アニオンの一部を不溶化するかも
しれない他材料を使用する場合にも当てはまる。この不
溶化を回避するには、促進剤アニオンが斯かる材料で不
溶化されるものであるか、或いは硬化性混合物が多量の
促進剤アニオンを含有して十分量のアニオンがマグネシ
ウム硬化剤可溶化のため残留することが必要である。カ
ルシウムが促進剤化合物のカチオンであるか、カルシウ
ム含有硬化剤を使用する際には、促進剤アニオンは25
℃での水溶解度が1重量%以上であるような水溶性カル
シウム化合物を形成するものでなけれはならない。
Ionizable accelerators, such as those that provide anions such as chloride ions, sulfamate ions, etc., to the curable mixture increase the magnesium solubility, ie, increase the amount of soluble magnesium leaving the magnesium curing agent in the curable mixture. It seems to let you. This accelerates the curing of the phenolic resin. As mentioned above, the accelerator must have some solubility in the curable mixture. In this regard, the cation that binds to the anion of the ionizable promoter should be selected so as not to render the anion insoluble. This means that
This also applies to the use of other materials, such as acid addition salts of amines, which may insolubilize some of the accelerator anions, such as various calcium-containing compounds that can be used in conjunction with the magnesium curing agent in curing phenolic resole resins. To avoid this insolubilization, either the accelerator anion is insolubilized by the material, or the curable mixture contains a large amount of accelerator anion so that a sufficient amount of anion exists to solubilize the magnesium curing agent. It is necessary to remain. When calcium is the cation of the accelerator compound or when using a calcium-containing curing agent, the accelerator anion is 25
It must form a water-soluble calcium compound having a water solubility of 1% by weight or more at °C.

【0052】水又はアルコール中で解離してアニオンを
与える化合物の場合、下記のアニオンを与える化合物が
促進剤であって、マグネシウム硬化剤、フェノールレゾ
ール樹脂及び硬化性混合物中のその他の成分の水溶液中
でマグネシウムの量を増加させて有効になると思われる
。上記のアニオンとは塩素イオン、硝酸イオン、硫酸イ
オン、亜硫酸イオン、亜硫酸水素イオン、硫酸水素イオ
ン、亜リン酸イオン、次亜リン酸イオン、シアン酸イオ
ン、臭素イオン、ギ酸イオン及びチオ硫酸イオンである
。このような促進剤は、フェノール樹脂、マグネシウム
硬化剤及び任意選択成分のエステル硬化剤又はその他の
成分からなる硬化性混合物中の可溶性マグネシウムの量
を、更に酸化マグネシウム又は水酸化マグネシウムを加
えずとも増加させる。アニオン促進剤を付与する化合物
は、酸、塩、アミンの酸付加塩又は有機基に反応性の塩
素又は臭素が結合された化合物等の各種形態をとること
ができる。アミンの酸付加塩の場合、その塩は25℃で
1重量%以上の水溶性を有するものでなければならない
。有機基に結合した反応性の塩素又は臭素を含む化合物
は共有結合した塩化物又は臭化物を含み、特にマグネシ
ウム又はカルシウムの酸化物又は水酸化物の存在下で水
、アルコール、フェノール樹脂又はアミンのようなヒド
ロキシル化合物で加溶媒分解反応、或いは親核置換反応
して塩素イオン又は臭素イオンを遊離する材料を意味す
る。
In the case of a compound that dissociates in water or alcohol to give an anion, the anion-giving compound described below is an accelerator and is added in an aqueous solution of the magnesium curing agent, phenolic resole resin, and other components in the curable mixture. Increasing the amount of magnesium seems to be effective. The above anions are chloride ion, nitrate ion, sulfate ion, sulfite ion, hydrogen sulfite ion, hydrogen sulfate ion, phosphite ion, hypophosphite ion, cyanate ion, bromide ion, formate ion, and thiosulfate ion. be. Such accelerators increase the amount of soluble magnesium in a curable mixture consisting of a phenolic resin, a magnesium hardener, and an optional ester hardener or other ingredients without the need for further addition of magnesium oxide or hydroxide. let The compound that provides the anion promoter can take various forms such as an acid, a salt, an acid addition salt of an amine, or a compound in which a reactive chlorine or bromine is bonded to an organic group. In the case of acid addition salts of amines, the salts must have a water solubility of greater than 1% by weight at 25°C. Compounds containing reactive chlorine or bromine bound to an organic group include covalently bound chloride or bromide, especially in the presence of oxides or hydroxides of magnesium or calcium, such as water, alcohols, phenolic resins or amines. It means a material that releases chloride ions or bromide ions through a solvolysis reaction or a nucleophilic substitution reaction with a hydroxyl compound.

【0053】酸形態の促進剤を与える化合物例としては
、塩酸、亜リン酸、臭酸、ギ酸、次亜リン酸、スルファ
ミン酸及び硫酸を挙げることができる。アニオン促進剤
を与える塩の例としては、塩化ナトリウム、塩化カリウ
ム、臭化ナトリウム、塩化リチウム、塩化マグネシウム
、炭酸リチウム、臭化マグネシウム、塩化カルシウム、
硫酸アンモニウム、臭化カリウム、スルファミン酸カリ
ウム、亜リン酸一ナトリウム、ギ酸コリン等を挙げるこ
とができる。
As examples of compounds giving accelerators in acid form, mention may be made of hydrochloric acid, phosphorous acid, hydrobromic acid, formic acid, hypophosphorous acid, sulfamic acid and sulfuric acid. Examples of salts that provide anion promoters include sodium chloride, potassium chloride, sodium bromide, lithium chloride, magnesium chloride, lithium carbonate, magnesium bromide, calcium chloride,
Examples include ammonium sulfate, potassium bromide, potassium sulfamate, monosodium phosphite, choline formate, and the like.

【0054】炭酸リチウムは、硬化樹脂組成物の強度、
特に熱硬化後の強度も改善する促進剤である。炭酸リチ
ウムは、組成物が炭酸リチウムより多量の水溶性カルシ
ウムを含む時には避けなければならない。酸化カルシウ
ム等の水溶性カルシウムにより炭酸塩が分解する恐れが
あるからである。スルファミン酸とその塩は、フェノー
ルレゾール樹脂が約10%以上たとえば10乃至25%
の遊離フェノールを有して、重量平均分子量が約150
乃至500といった比較的低分子量である際には、室温
硬化されたフェノールレゾール樹脂組成物の強度をも向
上させる促進剤である。
[0054] Lithium carbonate improves the strength of the cured resin composition,
In particular, it is an accelerator that also improves the strength after heat curing. Lithium carbonate should be avoided when the composition contains more water-soluble calcium than lithium carbonate. This is because carbonate may be decomposed by water-soluble calcium such as calcium oxide. Sulfamic acid and its salts have a phenol resol resin content of about 10% or more, for example 10 to 25%.
of free phenol, with a weight average molecular weight of about 150
When it has a relatively low molecular weight of 500 to 500, it is an accelerator that also improves the strength of the phenol resol resin composition cured at room temperature.

【0055】有機基に結合した反応性の塩素又は臭素を
含む促進剤化合物の例としては、塩化シアヌル酸(2,
4,6−トリクロロ−S−トリアジン);2,4−ジク
ロロ−6−n−プロポキシ−S−トリアジン;2,4−
ジクロロ−6−アニリノ−S−トリアジン;2,4−ジ
クロロ−6−o−クロロアニリノ−S−トリアジン;塩
化メタンスルホニル;α,α,α−トリクロロトルエン
;及び2,3−ジブロモプロピオニトリルを挙げること
ができる。有機基に結合した反応性の塩素又は臭素を含
む化合物の追加例には、エピクロロヒドリン、エピプロ
モヒドリン、2,4−ジクロロ又はジブロモ−6−置換
−S−トリアジン例えば置換基が1−6炭素のアルコキ
シ又はアルキルアミノ、6−10炭素のアリーロキシ及
びアリールアミノ及びその他の複素環式多塩化物たとえ
ば2,4−ジクロロピリミジン;ジクロロジフェニルシ
ラン、ケイ素の塩化物又は臭化物たとえば四塩化ケイ素
、四臭化ケイ素、フェニル塩化シラン、1,3−ジクロ
ロ−1,1,3,3−テトラメチルジシロキサン;その
他の炭素−塩素又は臭素の化合物たとえば塩化アリル、
塩化ベンジル及び塩化シンナミル、1,4−ジクロロ−
2−ブテン、2−クロロ酢酸メチル、1.4−ジブロモ
−2−ブテン、2,3−ジクロロプロピオンアルデヒド
、2,3−ジクロロプロビオニトリル、α,α’−ジブ
ロモキシレン、α,α’−ジクロロキシレン、2−クロ
ロメチル−m−ジオキソラン及び塩化物、例えば塩化ア
セチル、塩化ピバロイル、塩化ベンゾイル、塩化イソフ
タロイル、塩化テレフタロイル及び硫黄−塩素化合物、
例えばベンゼン及びトルニンの塩化スルホニル化合物、
1,3−ベンゼンジスルホニルクロリド及びメタンスル
ホニルクロリドがある。更には水やアルコール中に塩化
水素等の促進剤アニオン又は化合物を遊離させる化合物
、例えばジクロロフェニルホスフィンを使用することも
できる。
Examples of promoter compounds containing reactive chlorine or bromine attached to organic groups include cyanuric chloride (2,
4,6-trichloro-S-triazine); 2,4-dichloro-6-n-propoxy-S-triazine; 2,4-
Dichloro-6-anilino-S-triazine; 2,4-dichloro-6-o-chloroanilino-S-triazine; methanesulfonyl chloride; α,α,α-trichlorotoluene; and 2,3-dibromopropionitrile. be able to. Additional examples of compounds containing reactive chlorine or bromine attached to an organic group include epichlorohydrin, epipromohydrin, 2,4-dichloro or dibromo-6-substituted-S-triazine, e.g. -6 carbon alkoxy or alkylamino, 6-10 carbon aryloxy and arylamino and other heterocyclic polychlorides such as 2,4-dichloropyrimidine; dichlorodiphenylsilane, silicon chlorides or bromides such as silicon tetrachloride; silicon tetrabromide, phenylchloride silane, 1,3-dichloro-1,1,3,3-tetramethyldisiloxane; other carbon-chlorine or bromine compounds such as allyl chloride,
Benzyl chloride and cinnamyl chloride, 1,4-dichloro-
2-Butene, methyl 2-chloroacetate, 1,4-dibromo-2-butene, 2,3-dichloropropionaldehyde, 2,3-dichloroprobionitrile, α,α'-dibromoxylene, α,α'-dichloro xylene, 2-chloromethyl-m-dioxolane and chlorides such as acetyl chloride, pivaloyl chloride, benzoyl chloride, isophthaloyl chloride, terephthaloyl chloride and sulfur-chlorine compounds,
For example, sulfonyl chloride compounds of benzene and tolunin,
These include 1,3-benzenedisulfonyl chloride and methanesulfonyl chloride. Furthermore, it is also possible to use compounds which liberate promoter anions or compounds such as hydrogen chloride in water or alcohol, such as dichlorophenylphosphine.

【0056】更には、ある種の強塩基性三級アミンも促
進剤になる。このような促進剤の例としては、1,3,
5−トリ(低級アルキル)ヘキサヒドロ−1,3,5−
トリアジンであって、低級アルキルが1乃至3個の炭素
原子を有するもの;一般にトリニチレンジアミンと称さ
れる1,4−ジアザビシクロ[2.2.2.]オクタン
;2,2’−ビピリジン;1,1,3,3−テトラ低級
アルキル(1乃至3炭素原子)グアニジン;2,4−ジ
(低級アルキルアミノメチル)フェノール、2,6−(
低級アルキルアミノメチル)フェノール及び2,4,6
−トリス(ジ−低級アルキルアミノメチル)フェノール
(各アルキル基は1乃至3炭素原子を有する)並びに次
式の化合物を挙げることができる。 但し上式中、 (i)R1及びR2は、各々、1乃至3個の炭素原子を
有するアルキルからなる群から選択されるものであり、
R1及びR2はそれらが結合する窒素と合体する時には
ピペリジノ、ピペラジノ、モルホリノ、チオモルホリノ
及びピロリジノからなる群から選択されるものを表す。 (ii)Xはnが1乃至6である(−CH2−)n、−
CH=CH−CH2−、−C からなる群から選択されるものであり、かつ(iii)
R3及びR4は、各々、水素、1乃至約3炭素原子のア
ルキルからなる群から選択されるものであり、R3及び
R4はそれらが結合する窒素と合体する時にはピペラジ
ノ、モルホリノ、チオモルホリノ、ピペリジノ及びピロ
リジノからなる群から選択されるものである。酸が前記
の促進剤アニオンの一種を含む前記塩基性アミン促進剤
又は遅延剤でないその他のアニオンの酸付加塩並びに炭
酸リチウムは有益な促進剤化合物である。 遅延剤でないその他のアニオンには、ギ酸イオン、トリ
フルオロ酢酸イオン、クロロ酢酸イオン、安息香酸イオ
ン、ベンゼンスルホン酸イオン及び置換基が1乃至4炭
素原子のアルキル、ハロゲン又はニトロ基である置換安
息香酸イオン及び置換ベンゼンスルホン酸イオンがある
。更に別群の促進剤は、ある種のキレート剤、例えばヘ
プタン−2,4−ジオン;アセチルアセトンとも称され
るペンタン−2,4−ジオン;2,2’−ビピリジン;
ベンゾイルアセトン;2−アセチルシクロペンタノン;
及び2−ホルミルシクロペンタノンである。
Furthermore, certain strongly basic tertiary amines can also serve as accelerators. Examples of such accelerators include 1, 3,
5-tri(lower alkyl)hexahydro-1,3,5-
Triazines in which the lower alkyl has 1 to 3 carbon atoms; 1,4-diazabicyclo [2.2.2. ] Octane; 2,2'-bipyridine; 1,1,3,3-tetra-lower alkyl (1 to 3 carbon atoms) guanidine; 2,4-di(lower alkylaminomethyl)phenol, 2,6-(
(lower alkylaminomethyl)phenol and 2,4,6
-tris(di-lower alkylaminomethyl)phenol (each alkyl group having 1 to 3 carbon atoms) and compounds of the formula: However, in the above formula, (i) R1 and R2 are each selected from the group consisting of alkyl having 1 to 3 carbon atoms,
R1 and R2 when combined with the nitrogen to which they are attached represent a member selected from the group consisting of piperidino, piperazino, morpholino, thiomorpholino and pyrrolidino. (ii) X is (-CH2-)n, - where n is 1 to 6;
is selected from the group consisting of CH=CH-CH2-, -C, and (iii)
R3 and R4 are each selected from the group consisting of hydrogen, alkyl of 1 to about 3 carbon atoms, and R3 and R4, when combined with the nitrogen to which they are attached, are piperazino, morpholino, thiomorpholino, piperidino and selected from the group consisting of pyrrolidino. Acid addition salts of the basic amine promoters or other anions that are not retarders, where the acid comprises one of the promoter anions described above, as well as lithium carbonate are useful promoter compounds. Other anions that are not retarders include formate, trifluoroacetate, chloroacetate, benzoate, benzenesulfonate, and substituted benzoates in which the substituent is an alkyl, halogen, or nitro group of 1 to 4 carbon atoms. ions and substituted benzenesulfonate ions. Yet another group of promoters are certain chelating agents, such as heptane-2,4-dione; pentane-2,4-dione, also called acetylacetone; 2,2'-bipyridine;
Benzoylacetone; 2-acetylcyclopentanone;
and 2-formylcyclopentanone.

【0057】本発明で用いる促進剤の量は、個々の促進
剤の活性、所望促進度、室温又は周囲温、軽度焼成酸化
マグネシウムの表面積及び量並びにエステル硬化剤の型
及び量に応じて広範に変化し得るものである。すなわち
、フェノールレゾール樹脂のゲル化及び硬化の促進に十
分な促進剤の量は、フェノールレゾール樹脂の重量をが
基準として約0.1乃至5%といった広い範囲で変化す
ることができる。しかしながら、促進剤の量は樹脂重量
の約0.5乃至5%、特に1.0乃至5%であることが
好ましい。塩化物は樹脂重量の0.1%ほどの少量で使
用しても有効な促進剤であるが、その他の促進剤は一般
にそれより多い量が必要である。
The amount of accelerator used in the present invention varies widely depending on the activity of the particular accelerator, the degree of acceleration desired, room or ambient temperature, the surface area and amount of lightly calcined magnesium oxide, and the type and amount of ester hardener. It is subject to change. That is, the amount of accelerator sufficient to promote gelation and curing of the phenolic resole resin can vary over a wide range, from about 0.1 to 5% based on the weight of the phenolic resole resin. However, it is preferred that the amount of accelerator is about 0.5 to 5%, especially 1.0 to 5% of the weight of the resin. While chloride is an effective accelerator when used in amounts as low as 0.1% of resin weight, other accelerators generally require higher amounts.

【0058】フィラー、骨材及び変性剤本発明の組成物
は、通常、フェノールレゾール樹脂に用いられるフィラ
ー、変性剤及び骨材を含むことができる。骨材は粒状、
粉末状又はフレーク状の粒状材料である。好適な骨材に
はマグネサイト、アルミナ、ジルコニア、シリカ、ジル
コンサンド、オリビンサンド、炭化ケイ素、窒化ケイ素
、窒化ホウ素、ボーキサイト、石英、クロマイト及びコ
ランダムがある。但し上記のものに限定されるわけでは
ない。用途によってはバーミキュライト、パーライト及
び軽石等の低密度骨村が好適である。 その他の用途に好適な高密度骨材には、石灰石、石英、
砂、砂利、破砕岩、破砕レンガ及び空冷高炉スラグがあ
る。砂、砂利、及び破砕岩はポリマーコンクリートに好
適な骨材である。炭酸カルシウム、カオリン、雲母、ワ
ラストナイト及びバライト等のフィラーは、樹脂配合重
量の約5O%までの量で使用することができる。このフ
ィラーの量は、樹脂と等量にすることができる。ガラス
、フェノール樹脂又はセラミックの中球ミクロ球も、樹
脂配合品の約20%までの量で使用することができる。 その他の任意選択成分の変性剤、特にポリマーコンクリ
ート中で使用するものには、鋼繊維、耐アルカリガラス
繊維、ポリエステル繊維、炭素繊維、炭化ケイ素織維、
アスベスト繊維、ワラストナイト繊維、及びデュポン社
が販売しているKEVLER▲R▼アミド繊維のような
芳香族ポリアミド繊維及びポリプロピレン繊維のような
繊維がある。この繊維の量は、組成物の強度を改善する
ために十分な広い範囲にわたって変えることができ、例
えば、骨材重量の約2乃至5%の量で組成物に使用され
る。
Fillers, Aggregates and Modifiers The compositions of the present invention can contain fillers, modifiers and aggregates commonly used in phenolic resole resins. The aggregate is granular,
It is a granular material in the form of powder or flakes. Suitable aggregates include magnesite, alumina, zirconia, silica, zircon sand, olivine sand, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, bauxite, quartz, chromite and corundum. However, it is not limited to the above. Depending on the application, low density bone materials such as vermiculite, perlite and pumice are suitable. High-density aggregates suitable for other uses include limestone, quartz,
There are sand, gravel, crushed rock, crushed bricks and air-cooled blast furnace slag. Sand, gravel, and crushed rock are suitable aggregates for polymer concrete. Fillers such as calcium carbonate, kaolin, mica, wollastonite and barite can be used in amounts up to about 50% of the weight of the resin formulation. The amount of filler can be equal to the resin. Glass, phenolic or ceramic medium microspheres can also be used in amounts up to about 20% of the resin formulation. Other optional modifiers, particularly for use in polymeric concrete, include steel fibers, alkali-resistant glass fibers, polyester fibers, carbon fibers, woven silicon carbide fibers,
There are fibers such as asbestos fibers, wollastonite fibers, and aromatic polyamide fibers such as KEVLER® amide fibers sold by DuPont and polypropylene fibers. The amount of this fiber can vary over a wide enough range to improve the strength of the composition, and is used in the composition, for example, in an amount of about 2 to 5% of the aggregate weight.

【0059】硬化性樹脂結合剤、骨材、硬化剤(単数又
は複数)及び促進剤を組み合わせて製造される原料バッ
チ組成物は、非反応性溶剤、シラン、ヘキサメチレンテ
トラミン、粘土、黒鉛、酸化鉄、カーボンピッチ、二酸
化ケイ素、アルミニウムやマグネシウム、ケイ素等の金
属粉末、界面活性剤、分散剤、空気抜取剤及びそれらの
混合物を含む多数の任意選択的な変性剤又は添加剤の何
れかを更に含有してもよい。消泡剤等の空気抜取剤たと
えばジメチルポリシロキサン等は、組成物の強度を増加
させるために十分な量で使用可能である。この量は、樹
脂の重量基準で約0.005乃至0.1%、好ましくは
約0.01乃至0.05%の広い範囲にわたって変える
ことができる。更なる空気抜取剤の例として、エアプロ
ダクツアンドケミカルズ(Air  Producto
  and  Chemicals,Inc.)のサー
フィノール(Surfinol)、例えばサーフィノー
ルDF−110L、サーフィノール104及びサーフィ
ノールGAのような s)の供給になるPS073等ジメチルポリシロキサン
とジメチルシロキサン−酸化アルキレンブロックコポリ
マーのような各種シロキサンを挙げることができる。鋳
造用途及び砂結合剤オーバーレイやシリカサンドを骨材
として使用する用途では、ガンマーアミノプロピルトリ
ニトキシシラン等のシラン系接着促進剤が好適添加剤で
ある。耐火物用途では、粘土、金属粉(例えばアルミニ
ウム、マグネシウム又はケイ素)及び黒鉛が好適添加物
である。黒鉛又はアルミニウム、マグネシウム若しくは
ケイ素の金属粉末又はそれらの混合物を添加物として使
用する際には、アルミナやマグネシア等の骨材の量は組
成物重量の約70%程の低さまで減らすことができる。
The raw material batch composition prepared by combining the curable resin binder, aggregate, curing agent(s) and accelerators includes a non-reactive solvent, silane, hexamethylenetetramine, clay, graphite, oxidation Further, any of a number of optional modifiers or additives including iron, carbon pitch, silicon dioxide, metal powders such as aluminum, magnesium, silicon, surfactants, dispersants, air scavenging agents and mixtures thereof. May be contained. Air removal agents such as defoamers, such as dimethylpolysiloxane, can be used in amounts sufficient to increase the strength of the composition. This amount can vary over a wide range from about 0.005 to 0.1%, preferably about 0.01 to 0.05%, based on the weight of the resin. As a further example of an air extraction agent, Air Products and Chemicals
and Chemicals, Inc. ) of Surfinol, such as Surfinol DF-110L, Surfinol 104 and Surfinol GA. can be mentioned. For casting applications and applications using sand binder overlays or silica sand as aggregate, silane-based adhesion promoters such as gamma-aminopropyltrinitoxysilane are preferred additives. For refractory applications, clays, metal powders (eg aluminum, magnesium or silicon) and graphite are preferred additives. When graphite or metal powders of aluminum, magnesium or silicon or mixtures thereof are used as additives, the amount of aggregate such as alumina or magnesia can be reduced to as low as about 70% of the weight of the composition.

【0060】用途 本発明の方法並びに組成物は、レンガやキャスタブル一
体形状物を製造するため耐火骨材を結合するなどの形状
品;被覆研磨剤;コンクリートに酸、油及び有機溶剤に
対する抵抗を与える保護オーバーレイ又は修復用のポリ
マーコンクリート(樹脂充填骨材とも称される);耐加
水分解性、耐溶剤性、耐酸性及び耐熱性が望まれるパイ
プ、タイル、壁パネル等のプレキャスト形状品の製造;
及び自動車オイル及び空気フィルタ用の含浸紙の調製に
特に有用である。耐火形状品には耐火レンガと一体型耐
火物がある。従来の耐火組成物は、硬化可能なフェノー
ルレゾール樹脂;マグネシウム硬化剤:並びに任意選択
成分としてのエステル官能性硬化剤、金属粉末及び黒鉛
を含有する。耐火物として通常用いられる骨材は、マグ
ネシウム(ペリクレース);アルミナ:ジルコニア;シ
リカ;炭化ケイ素;窒化テイ素、窒化ホウ素:ボーキサ
イド;石英;コランダム、ジルコンサンド;オリビンサ
ンド;及びそれらの混合物である。耐火物用に好適な骨
材は、ペリクレースとも称される耐火マグネシア、アル
ミナ及びシリカである。黒鉛の量は一般に耐火物骨村重
量の約5乃至25重量%の範囲で変化し、アルミニウム
、マグネシウム及びケイ素等の金属粉末は一般に耐火物
骨材の約1乃至5重量%の範囲で変化する。レンガのよ
うな耐火物の場合、その耐火材組成物を所望形状にプレ
スして熱硬化させるか、或いはプレス後の組成物を常温
で放置・硬化させた後に熱硬化させる。
Uses The method and composition of the invention can be used in shapes such as bonding refractory aggregates to produce bricks and castable monolithic shapes; coated abrasives; providing concrete with resistance to acids, oils and organic solvents. Polymer concrete (also referred to as resin-filled aggregate) for protective overlays or repairs; production of precast shapes such as pipes, tiles, wall panels etc. where hydrolysis, solvent, acid and heat resistance is desired;
and is particularly useful in the preparation of impregnated papers for automotive oil and air filters. Fireproof shapes include firebricks and integral refractories. Conventional fire-resistant compositions contain a curable phenolic resole resin; a magnesium hardener; and optionally an ester-functional hardener, metal powder, and graphite. Aggregates commonly used as refractories are magnesium (periclase); alumina: zirconia; silica; silicon carbide; teiric nitride, boron nitride: boxide; quartz; corundum, zircon sand; olivine sand; and mixtures thereof. Suitable aggregates for refractories are refractory magnesia, also called periclase, alumina and silica. The amount of graphite generally varies from about 5 to 25% by weight of the refractory aggregate, and metal powders such as aluminum, magnesium, and silicon generally vary from about 1 to 5% by weight of the refractory aggregate. . In the case of refractories such as bricks, the refractory material composition is pressed into a desired shape and thermally cured, or the pressed composition is left to harden at room temperature and then thermally cured.

【0061】一部の耐火物用途で、レンガ様形状以外の
予備形成形状が要求されることがある。これらの「一体
型耐火物」は、液状流動性の結合剤−骨材系を型に入れ
た後、振動により型に満たして注型される。結合剤−骨
材系が室温硬化したならば型を取り外し、一体型耐火物
の使用場所に移す前又は後に該形状物を熱的に硬化させ
て使用できるようにする。
[0061] Some refractory applications may require preformed shapes other than brick-like shapes. These "integrated refractories" are cast by placing a liquid flowable binder-aggregate system into a mold and then filling the mold with vibration. Once the binder-aggregate system has cured at room temperature, the mold is removed and the shape is thermally cured and ready for use, either before or after transfer to the monolithic refractory use site.

【0062】水硬性耐火物のアルミン酸カルシウムは、
現在の一体型耐火物用結合技術を構成する。しかしなが
ら、溶融金属たとえば鉄、鋼及びアルミニウムの溶融物
と硬化したセメントとが化学反応して水和セメント相を
溶解、軟化し又は単純に弱め、それが硬化した耐火形状
物の透過性を増大させるという問題が起こる。このため
、耐火形状物の寿命は厳しく制限される。室温硬化の後
、この一体形状物を好ましくは使用域で、例えば炉ライ
ニングの一部として熱的に硬化又は炭化することができ
る。炭化は800℃又は1000℃以上の温度で生起す
る。
Calcium aluminate of hydraulic refractories is
constitutes the current bonding technology for monolithic refractories. However, the melt of molten metals such as iron, steel and aluminum chemically reacts with the hardened cement to dissolve, soften or simply weaken the hydrated cement phase, which increases the permeability of the hardened refractory shape. A problem arises. For this reason, the lifespan of refractory shapes is severely limited. After room temperature curing, this monolithic shape can be thermally hardened or carbonized, preferably in the area of use, for example as part of a furnace lining. Carbonization occurs at temperatures above 800°C or 1000°C.

【0063】ポリマーコンクリートは、モノマー、樹脂
又はそれらの混合物を骨材の存在下で重合させて形成さ
れる。ポリマーコンクリートの初期の用途はポルトラン
ドセメントコンクリートの修復であった。今日、ポリマ
ーコンクリートは前述のような多数の用途を有する。本
発明の結合剤組成物は、これらの用途に特に有利である
。本発明の結合剤組成物は、高アルカリ性でなく、ナト
リウム又はカリウムの水準が高くないので骨材に影響を
与えず、かつ、室内又は室外の温度又は周囲温度で妥当
な時間内に硬化可能だからである。本発明組成物の一用
途は、コンクリートのような剛性表面に施される被覆又
はトッピングである。すなわち、前述のように調製され
る樹脂結合剤と骨材の系からなる室温硬化可能な床組成
物を提供する。オーバーレイ被覆用の骨材は、低密度材
料、高密度材料又はそれらの混合物から選択することが
できる。本発明の好適組成物中に少量のナトリウムが存
在しても、コンクリートには悪影響を及ぼすことはない
Polymer concrete is formed by polymerizing monomers, resins or mixtures thereof in the presence of aggregate. An early use of polymer concrete was in the repair of Portland cement concrete. Today, polymer concrete has numerous uses, such as those mentioned above. The binder compositions of the invention are particularly advantageous for these applications. The binder composition of the present invention is not highly alkaline, does not have high levels of sodium or potassium and therefore does not affect the aggregate, and can be cured within a reasonable time at indoor or outdoor temperatures or at ambient temperatures. It is. One use for the compositions of the invention is as a coating or topping applied to rigid surfaces such as concrete. That is, there is provided a room temperature curable flooring composition comprising a resin binder and aggregate system prepared as described above. The aggregate for the overlay coating can be selected from low density materials, high density materials or mixtures thereof. The presence of small amounts of sodium in the preferred compositions of the present invention does not adversely affect the concrete.

【0064】本発明組成物の一好適用途は、注型して室
温又は常温で硬化させた後、熱的に硬化させて製造する
形状品である。ここに提示する本発明を当業者が更に十
分に理解できるよう、以下に方法及び実施例を示す。特
記ない限り、実施例並びに明細書中のその他の筒所及び
特許請求の範囲における部数及び百分率は全て重量基準
であり、温度は℃(°F)である。
A preferred application of the composition of the present invention is a shaped article manufactured by casting, curing at room temperature or room temperature, and then thermally curing. The following methods and examples are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the invention presented herein. Unless otherwise specified, all parts and percentages in the Examples and other parts of the specification and claims are by weight, and temperatures are in °C (°F).

【0065】ポリマーコンクリートの調製法及びその圧
縮強さの試験法     5.5リットル(5クォート)のホバート(H
obart)ミキサーに      工業グレードのサ
ンドNo.4(バルカンマテリアルズ社(Vulcan
  Materials  Co.))本願では粗砂と
も称す    990.0g      工業グレード
サンドNo.10(バルカンマテリアルズ社)    
        本願では中径砂とも称す      
                360.0g   
   オクラホマミルクリークファンドリーサンド(U
.S.シリカ社)            本願では細
砂とも称す                    
    150.0g               
                         
                      及び 
     マグケム(Magchem)50  (65
m2/g)22.5gマーチンマリエッタマグネシアス
ペシャルティーズ社(Martin  Mariett
a  Specialties)製の軽度焼成マグネシ
アを充填した。1.8gの3−グリシドキシプロピルト
リメトキシシランを含有する樹脂A  180.0gを
添加した。この樹脂−骨材を計2分間にわたり混合し(
中セッティングで1分間と高セッティングで1分間)、
次に、深さ3.38cm(1−1/2インチ)及び直径
3.38cm(1−1/2インチ)の15個の円筒状キ
ャビティーを含む型にこの混合物を移した。各キャビテ
ィーは薄いポリエステルフィルムで内張りされ、硬化し
た試験片の取り出しを容易にした。次に充填した型をシ
ントロン振動テーブル(Syntron  Vibra
ting  Table)を用い、5.1に設定して2
分間振動させた。表面を僅かにコテで整えた。次にこの
型を恒温(22,2±1,1(72±2°F)−恒温(
51±2%)室に移した。 24時間後に硬化した試験片を取り出し、試験又は後目
の評価用に貯蔵した。ポリマーコンクリートの圧縮強さ
は、タイニアス−オルセン(TiniusOlsen)
引張り試験機を用い、3.8mm/分(0.15インチ
/分)の低速で測定した。破損時のポンド数を1.77
で割った値がpsiでの圧縮強さを表す。
Method of Preparing Polymer Concrete and Testing Its Compressive Strength.
(obart) Mixer with industrial grade sand No. 4 (Vulcan Materials)
Materials Co. )) Also referred to as coarse sand in this application 990.0g Industrial grade sand No. 10 (Vulcan Materials)
In this application, it is also referred to as medium-diameter sand.
360.0g
Oklahoma Mill Creek Foundry Sand (U
.. S. (Silica) Also referred to as fine sand in this application
150.0g

as well as
Magchem 50 (65
m2/g) 22.5g Martin Marietta Magnesia Specialties
It was filled with lightly calcined magnesia manufactured by A.A. Specialties. 180.0 g of Resin A containing 1.8 g of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane was added. This resin-aggregate was mixed for a total of 2 minutes (
1 minute on medium setting and 1 minute on high setting)
This mixture was then transferred to a mold containing 15 cylindrical cavities 1-1/2 inches deep and 1-1/2 inches in diameter. Each cavity was lined with a thin polyester film to facilitate removal of the cured specimens. Next, the filled mold was placed on a Syntron vibration table (Syntron Vibra).
ting Table), set it to 5.1 and set it to 2.
Vibrate for a minute. The surface was smoothed slightly with a trowel. This mold is then heated to constant temperature (22,2 ± 1,1 (72 ± 2°F) - constant temperature (
51±2%). After 24 hours, the cured specimens were removed and stored for testing or later evaluation. The compressive strength of polymer concrete is determined by Tinius-Olsen
Measurements were made using a tensile testing machine at a low speed of 3.8 mm/min (0.15 inch/min). Number of pounds at breakage is 1.77
The value divided by is the compressive strength in psi.

【0066】ポリマーコンクリートの調製法及び引張り
強さ試験法 5.5リットル(5クオート)ホバートミキサーに89
1.0gの工業グレードサンドNo.4、324.0g
の工業グレードサンドNo.10(両者共バルカンマテ
リアルズ社製)135.0gのオクラホマミルクリーク
ファンドリーサンド(U.S.シリカ社)及び13.5
gのマグケム50(マーチンマリエッタスペシャルティ
ーズ)を充填した。この混合物に1.62gの3−グリ
シドキシプロピルトリメトキシシランを含む樹脂Aを1
62.0g添加した。この樹脂/骨材混合物を2分間、
1分は中速で1分は高速で混合した。次に、この混合物
を(予め離型剤を散布した)アルミニウムの型に移し、
長さ76.2mm(3インチ)、厚み25,4mm(1
インチ)及び首部の幅25.4mm(1インチ)のドッ
グボーン形試験片を注型により形成した。この散布され
る型は、アルミニウムトレイ上のポリエステルフィルム
上に予め配置された。ドッグボーン型に充填し、シント
ロン振動テーブル上で5.1設定え2分間振動させた。 表面を僅かにこてで整えた。次に、この組み装置を恒温
(22.2±11℃11        )・恒湿(5
1±2%)室に移して硬化させた。24時間後に試料を
型から取り出し、試験又は後目の評価用に貯蔵した。引
張り強さは、タイニアス−オルセン引張り試験機を用い
、3.8mm/分(0.15インチ/分)の低速で測定
した。 デジタル読み出し値はpsiでの読みを示す。
Polymer Concrete Preparation Method and Tensile Strength Test Method A 5.5 liter (5 quart) Hobart mixer was
1.0g industrial grade sand no. 4, 324.0g
Industrial grade sand No. 10 (both manufactured by Vulcan Materials) 135.0 g of Oklahoma Mill Creek Foundry Sand (U.S. Silica) and 13.5
g of Magchem 50 (Martin Marietta Specialties) was filled. Resin A containing 1.62 g of 3-glycidoxypropyltrimethoxysilane was added to this mixture for 1 hour.
62.0g was added. This resin/aggregate mixture was heated for 2 minutes.
Mixing was performed at medium speed for 1 minute and at high speed for 1 minute. This mixture was then transferred to an aluminum mold (previously sprayed with mold release agent) and
Length 76.2 mm (3 inches), thickness 25.4 mm (1
Dogbone-shaped specimens with a neck width of 25.4 mm (1 inch) were formed by casting. The spread mold was pre-placed on a polyester film on an aluminum tray. It was filled into a dogbone mold and vibrated for 2 minutes on a Syntron vibration table at a setting of 5.1. The surface was smoothed slightly with a trowel. Next, this assembled device was placed at constant temperature (22.2±11℃11) and constant humidity (5℃).
1±2%) was transferred to a room and cured. Samples were removed from the molds after 24 hours and stored for testing or later evaluation. Tensile strength was measured using a Tinius-Olsen tensile tester at a slow speed of 3.8 mm/min (0.15 in/min). Digital readouts indicate readings in psi.

【0067】エステル硬化剤を伴なった場合/伴なわな
い場合及び添加剤を伴なった場合/伴なわない場合の樹
脂Aとマグネシア硬化剤との反応により生じる可溶性マ
グネシウムの測定 ガラス製ネジキャップのバイアル(28×95mm)に
樹脂A                6.0g水 
                   0.5gγ−
ブチロラクトン      1.5g
Determination of soluble magnesium produced by the reaction of resin A with magnesia hardener with/without ester hardener and with/without additives. Resin A 6.0g water in a vial (28 x 95mm)
0.5gγ-
Butyrolactone 1.5g

【0068】(本
願の実施例叉は表中に2−メトキシエチルエーテルで示
すこともある)を充填し、それを軽く混合して溶液を均
一にし、更に0.75gの軽度焼成マグネシア(マーチ
ンマリエッタマグネシアスペシアルテイーズ社のマグケ
ム50)を添加した。S/Pボルテックス(Vorte
x)ミキサー(アメリカンサイエンテイフイックプロダ
クツ社(American  Scientific 
 Products))を用い、9に設定して1分間に
わたり該混合物を完全に混合した。1.5gの均一な分
散物を4.5gのN,N.ジメチルホルムアミド(DM
F)及び0.5gのメタノールを含むバイアルに直ちに
移した。1分間十分に混合した後、内容物を遠心管に移
して5分間遠心分離に付した。この比較的透明な液をテ
フロン製ミクロフィルタを通して濾過した。一定量の透
明溶液を秤量して白金皿に入れ、それをマッフル炉内で
600℃に加熱して灰化した。残渣を塩酸で処理して適
当に希釈し、原子吸光法によりマグネシウムを分析した
。前記の新しい混合溶液/マグネシア分散物(1.5g
/バイアル)を他の空のバイアルに移し、25℃の水浴
に配置した。適当な時点で4.5gのDMFを添加し、
2乃至3分間撹拌すると樹脂は完全に分散された。次に
、0.5gのメタノールを添加して再び混合した後、遠
心分離して前述のように分析した。初めの試料中のマグ
ネシウム%=実測マグネシウム%×4.27(溶剤希釈
の補正) 樹脂/硬化剤/マグネシア/骨材混合物の流れ測定幅7
.6cm(3”)深さ5.1cm(2”)のドーム状1
50mlのガラスボウルに離型剤を軽く散布し、三部に
分けて、レゾール、エステル硬化剤、軽度焼成マグネシ
ア硬化剤及び骨材(シリカサンド又は死焼マグネシア耐
火物)から得られる複合混合物を充填した。各成分の添
加毎に乳棒で軽くたたいた。ボウルと内容物をシントロ
ン振動テーブルにテープ留めしたポリエステルフィルム
に返して移した。次にテーブルを設定8(最大設定の3
/4)で20秒間振動させた。得られた半球の直径(イ
ンチ)を測定し、次式で流れ%を計算した。 ゲル化測定法 ネジ栓のガラスバイアル(28×95mm)に6.0グ
ラムの樹脂A又は樹脂B(表又は実施例に示したもの)
;添加剤(表又は実施例に示したもの);0.5グラム
の水;及び1.5グラムのガンマ−ブチロラクトンを充
填する。この溶液を十分混合した後、表面積が65m2
/gの軽度焼成マグネシア0.75gを添加する。 アメリカンサイエンテイフィツクプロダクツ社のS/P
ボルテックスミキサーを用い、9に設定して1分間この
混合物を完全に混合する。この混合物の5グラムを直ち
にガラス試験管(18×155mm)に移す。磁化され
た頭部取り付け部を有するカラス捧を混合物内に導入し
、かつ、サンシャイン(Sunshine)ゲル化時間
メータに取り付けて、それを回転させた。試験の間、試
験管を25℃の水浴内に浸けた。樹脂Cでのゲル化時間
の測定は、樹脂C8.0g、1.2gガンマ−ブチロラ
クトン及び65m2/gの表面積を有する軽度焼成マグ
ネシア1.6gを混合して得られた混合を5.0g使用
した。溶剤は場合により使用した。ゲル化測定は25℃
又は60℃(クロロホルム沸点)で行なった。樹脂Dの
100℃ゲル化時間では、樹脂D8.4g、エステル当
量0.008lの有機硬化剤2−メトキシエチルエーテ
ル及び25m2/gの表面積を有する軽度焼成マグネシ
ア0.16gを混合して得られた混合物を5.0g使用
した。エステル硬化剤と2−メトキシエチルエーテルの
合計重量は一定に保った。樹脂Eのゲル化時間は、樹脂
3.85gと乳酸エチル1.16g又は樹脂E4.0g
とトリアセチン1.0gを用いた。
(sometimes referred to as 2-methoxyethyl ether in the examples or tables of this application), mix gently to make the solution uniform, and add 0.75 g of lightly calcined magnesia (Martin Marietta). Magchem 50) from Magnesia Specialties was added. S/P Vortex
x) Mixer (American Scientific
The mixture was thoroughly mixed for 1 minute using a 900000000000 setting for 1 minute. 1.5 g of homogeneous dispersion was mixed with 4.5 g of N,N. Dimethylformamide (DM
F) and immediately transferred to a vial containing 0.5 g of methanol. After thorough mixing for 1 minute, the contents were transferred to a centrifuge tube and centrifuged for 5 minutes. This relatively clear liquid was filtered through a Teflon microfilter. A certain amount of clear solution was weighed into a platinum dish, and it was incinerated by heating to 600° C. in a muffle furnace. The residue was treated with hydrochloric acid, diluted appropriately, and analyzed for magnesium by atomic absorption spectrometry. The above new mixed solution/magnesia dispersion (1.5g
/vial) to another empty vial and placed in a 25°C water bath. Add 4.5 g of DMF at the appropriate time,
The resin was completely dispersed after stirring for 2-3 minutes. Next, 0.5 g of methanol was added and mixed again before centrifugation and analysis as described above. % Magnesium in initial sample = Actual % Magnesium x 4.27 (corrected for solvent dilution) Flow measurement width of resin/hardener/magnesia/aggregate mixture 7
.. 6cm (3”) deep 5.1cm (2”) domed 1
A 50 ml glass bowl was lightly sprinkled with mold release agent and filled in three parts with a composite mixture obtained from resol, ester hardener, lightly calcined magnesia hardener and aggregate (silica sand or dead calcined magnesia refractory). did. Tap each ingredient with a pestle after each addition. The bowl and contents were transferred back onto polyester film taped to a Cintron vibrating table. Next, set the table to 8 (the maximum setting is 3)
/4) for 20 seconds. The diameter (in inches) of the resulting hemisphere was measured, and the % flow was calculated using the following formula. Gelation Assay 6.0 grams of Resin A or Resin B (as shown in the table or examples) in a glass vial (28 x 95 mm) with a screw stopper.
Additives (as shown in the table or examples); 0.5 grams of water; and 1.5 grams of gamma-butyrolactone. After thoroughly mixing this solution, the surface area is 65 m2.
Add 0.75 g of lightly calcined magnesia/g. American Scientific Products S/P
Mix this mixture thoroughly using a vortex mixer at setting 9 for 1 minute. Immediately transfer 5 grams of this mixture to a glass test tube (18 x 155 mm). A crowbar with a magnetized head attachment was introduced into the mixture and attached to a Sunshine gel time meter, which was rotated. During the test, the test tubes were immersed in a 25°C water bath. For measurement of gelation time with Resin C, 5.0 g of a mixture obtained by mixing 8.0 g of Resin C, 1.2 g gamma-butyrolactone and 1.6 g of lightly calcined magnesia with a surface area of 65 m / g was used. . Solvents were used optionally. Gelation measurement at 25℃
Alternatively, it was carried out at 60°C (chloroform boiling point). The 100° C. gelling time of Resin D was obtained by mixing 8.4 g of Resin D, an organic curing agent 2-methoxyethyl ether with an ester equivalent of 0.008 l, and 0.16 g of lightly calcined magnesia with a surface area of 25 m / g. 5.0 g of the mixture was used. The total weight of ester curing agent and 2-methoxyethyl ether was kept constant. The gelation time of resin E is 3.85 g of resin and 1.16 g of ethyl lactate or 4.0 g of resin E.
and 1.0 g of triacetin were used.

【0069】フェノール樹脂の性質 フェノールレゾール樹脂Eは、ボーデンケミカル社(B
orden  Chemical  Company)
がアルファセット(Alphaset)なる商品名で販
売する商業製品である。樹脂Eは、本発明では比較のも
の目的で使用する。この樹脂は、固形分約50%、水5
0%であって、25℃粘度は150cps、pHは13
である。フェノールレゾール樹脂(単に樹脂Aともいう
)は、フェノール(P)と50%ホルムアルデヒド(F
)とを1.25のF/Pモル比で水酸化ナトリウムを触
媒として反応させ、更に配合して調製されるフェノール
ホルムアルデヒドレゾール樹脂である。この樹脂中間体
を酢酸、エタノール、メタノール及びN,N−ジメチル
ホルムアミド(DMF)と配合すると樹脂Aが得られる
。 樹脂Aは、25℃でのガードナー熱時粘度が2,560
センチストークス、すなわち25℃で約3000cps
であり;固形分68%;遊離フェノール7%;低級アル
キルアルコール10%;水12%;DMF4%を含有し
、pHは5.9であって重量平均分子量は4,000で
ある。
Properties of Phenol Resin Phenol resole resin E is manufactured by Borden Chemical Company (B
Orden Chemical Company)
is a commercial product sold under the trade name Alphaset. Resin E is used in this invention for comparative purposes. This resin has a solid content of approximately 50% and a water content of approximately 50%.
0%, viscosity at 25°C is 150 cps, pH is 13
It is. Phenol resole resin (also simply referred to as Resin A) is a mixture of phenol (P) and 50% formaldehyde (F).
) is reacted with sodium hydroxide as a catalyst at an F/P molar ratio of 1.25, and is further blended to prepare a phenol formaldehyde resol resin. Resin A is obtained by blending this resin intermediate with acetic acid, ethanol, methanol and N,N-dimethylformamide (DMF). Resin A has a Gardner hot viscosity of 2,560 at 25°C.
centistokes, or about 3000 cps at 25°C
solids: 68%; free phenol: 7%; lower alkyl alcohol: 10%; water: 12%; DMF: 4%; pH is 5.9; weight average molecular weight is 4,000.

【0070】フェノールレゾール樹脂B(単に樹脂Bと
もいう)は、更にアルカリ性で水希釈可能な樹脂A同族
体であって、酢酸及びN,N−ジメチルホルムアミド(
DMF)を含まず、その代わり樹脂Bを基準としてエタ
ノール含量7.5%、水酸化カリウム0.75%となる
ようエタノールを配合したもので、最終樹脂溶液のpH
は8.9、重量平均分子量は4,000であり、樹脂重
量を基準として(B.O.R.)固形分67%、水18
%及び遊離フェノール7%を含有する。
Phenol resole resin B (also simply referred to as resin B) is a more alkaline and water-dilutable analog of resin A, which is acetic acid and N,N-dimethylformamide (
DMF) is not included, but instead ethanol is blended so that the ethanol content is 7.5% and potassium hydroxide is 0.75% based on resin B, and the pH of the final resin solution
is 8.9, weight average molecular weight is 4,000, solid content is 67% based on resin weight (B.O.R.), water is 18%.
% and 7% free phenol.

【0071】フェノールレゾール重量C(単に樹脂Cと
もいう)は、フェノール(P)と50%ホルムアルデヒ
ド(F)とをF/Pモル比1.25で水酸化ナトリウム
触媒を用いる反応で調製される。この樹脂は、25℃で
250cps粘度を有し;固形分68.6%B.O.R
.;遊離フェノール15.7%B.O.R.水11.7
%B.O.R.を含有し、pHは8.9;重量平均分子
量は290でいる。
Phenol resol weight C (also simply referred to as resin C) is prepared by the reaction of phenol (P) and 50% formaldehyde (F) at a F/P molar ratio of 1.25 using a sodium hydroxide catalyst. This resin has a viscosity of 250 cps at 25°C; solids content 68.6% B. O. R
.. ; free phenol 15.7%B. O. R. water 11.7
%B. O. R. The pH is 8.9; the weight average molecular weight is 290.

【0072】フェノールレゾール樹脂D(単に樹脂Dと
もいう)は、フェノール(P)と50%ホルムアルデヒ
ド(F)とをF/Pモル比2.0で水酸化カリウム触媒
を用いる反応で調製される。この結果得られる中間樹脂
は重量平均分子量が390であり、それをフェノール及
びダワノール(Dowanol)DPnB(ダウケミカ
ル社のジプロピレングリコールモノプチルエーテル)と
配合すると最終樹脂になる。最終樹脂は固形分78%;
遊離フェノール16%;水8%;ダワノールDPnB8
%;カリウム1.3%を含有し、pHは9.2;25℃
の粘度は3450cpsである。
Phenol resole resin D (also simply referred to as resin D) is prepared by reacting phenol (P) and 50% formaldehyde (F) at an F/P molar ratio of 2.0 using a potassium hydroxide catalyst. The resulting intermediate resin has a weight average molecular weight of 390 and is blended with phenol and Dowanol DPnB (dipropylene glycol monobutyl ether from The Dow Chemical Company) to form the final resin. Final resin has a solids content of 78%;
Free phenol 16%; Water 8%; Dowanol DPnB8
%; Contains 1.3% potassium, pH 9.2; 25°C
The viscosity of is 3450 cps.

【0073】[0073]

【実施例1】本実施例では、各種添加剤がマグネシウム
硬化剤及びエステル硬化剤が共存する条件下、25℃で
フェノールレゾール樹脂の硬化速度に及ぼす効果を、特
記無い限り樹脂重量を基準として(B.O.R.)2%
の水準で試験した。硬化速度は、「ゲル化測定法」なる
標題の前記方法でゲル化速度を測定して決定される。使
用樹脂は樹脂A、エステルはγ−ブチロラクトン、マグ
ネシウム硬化剤はマグケム50であった。表1中の対照
例は添加剤を含まない組成物であって、そのゲル化時間
は48分であった。表1中に添字[(a)]を付して示
す樹脂Aの低分子量同族体の場合も組成物は添加剤を含
まず、このゲル化時間は67分であった。すなわち、時
間の後添字[(a)]を付してないゲル化時間48分未
満の添加剤は促進剤を示し、時間の後に添字[(a)]
を付していないゲル化時間48分を超える添加剤は遅延
剤を示す。本実施例の結果を表1に示す。表1に示した
重要結果の幾つかは次の通りである。
[Example 1] In this example, the effects of various additives on the curing rate of a phenol resole resin at 25°C in the presence of a magnesium curing agent and an ester curing agent were evaluated based on the weight of the resin (unless otherwise specified). B.O.R.) 2%
Tested at the level of Cure rate is determined by measuring gelation rate using the method described above entitled "Gelation Measurement Method." The resin used was Resin A, the ester was γ-butyrolactone, and the magnesium curing agent was Magchem 50. The control example in Table 1 was a composition containing no additives, and its gel time was 48 minutes. In the case of the low molecular weight homolog of Resin A shown with the subscript [(a)] in Table 1, the composition also contained no additives and its gel time was 67 minutes. That is, additives with a gel time of less than 48 minutes that do not have a time suffix [(a)] indicate accelerators and have a time suffix [(a)].
Additives not marked with gel times exceeding 48 minutes indicate retarders. The results of this example are shown in Table 1. Some of the important results shown in Table 1 are as follows.

【0074】塩化物は最も効果的な促進剤である。約2
5℃、pH約5乃至9で水又はアルコールと反応して塩
化物イオン又は臭化物イオンを遊離する塩素又は臭素を
含有する有機材料は、反応性促進剤として作用する。フ
7化物塩及び酸性フッ化物塩は遅延剤である。リン散及
びリン酸塩は効果的な遅延剤である。意外なことに、亜
リン散、亜リン酸ナトリウム及び次亜リン酸は促進剤で
ある。
Chloride is the most effective accelerator. Approximately 2
Organic materials containing chlorine or bromine that react with water or alcohol to liberate chloride or bromide ions at 5° C. and a pH of about 5 to 9 act as reactivity promoters. Fluoride salts and acidic fluoride salts are retarders. Phosphate powder and phosphate salts are effective retarders. Surprisingly, phosphorous powder, sodium phosphite and hypophosphorous acid are accelerators.

【0075】[0075]

【表1】[Table 1]

【実施例2及び3】これらの実施例では、軽度焼成マグ
ネシア又は水酸化マグネシア、エステル及び添加剤がポ
リマーコンクリートの圧縮強さに及ぼす効果を測定する
試験を行なった。これらの実施例は前記のポリマーコン
クリートの調製法及び試験法に従って行なわれた。表2
及3に示すポリマーコンクリートのデータ中、圧縮強さ
は、特記無い限り、樹脂A、エステルとしてγ−ブチロ
ラクトン、アルカリとして軽度焼成マグネシア又は水酸
化マグネシウム及び骨材としてシリカサンド混合物モ用
いて室温(R.T.)硬化させた試験片で測定した。表
2及び3から下記のことが分かる。 (a)対照試料と比較して、フッ化物遅延剤は24時間
後のR.T.強さを低下させるがこの相対効果は8時間
後に更に劇的になる。炭酸リチウムとギ酸カルシウムは
1日R.T.強さを増大させるが、フッ化リチウム(溶
解度が極めて小さい)は効果が無い。 (b)マグネシアを化学的に等価量の水酸化マグネシウ
ムに代えると圧縮強さが劇的に低下する。しかしながら
、水酸化マグネシウムは促進効果と遅延剤に応答する。 塩化物は24時間R.T.圧縮強さを増大させるが、フ
ッ化物は低下させる。 (c)γ−ブチロラクトンエステルを等重量の不活性な
高沸点溶剤(グリコールジーテル)に代えると3日及び
7日R.T.強さが劇的に低下する。3日乾燥R.T.
硬化後に10%酢酸に4日浸潰すると、強度は7日乾燥
R.T.硬化時よりも低下する。ブチロラクトンを使用
すると酢酸処理後に強度増加が認められる。 (d)γ−ブチロラクトンと軽度焼成マグネシアとを用
いて調製したコンクリートを3日乾燥R.T.硬化させ
た後に熱(90℃)水に4日浸漬すると、不活性溶剤を
エステルの代わりに使用したり、水酸化マグネシウムを
マグネシアの代わりに使用した系よりも強度は著しく高
くなる。 (e)スルファミン酸塩は良好な促進剤であるが、樹脂
Aを用いた場合の強度(8又は24時間)にはマイナス
の効果を及ぼす。しかしながら、スルファミン酸塩は、
低分子量で高い遊離フェノール含量、例えば樹脂重量基
準で10乃至25%の遊離フェノールを含む樹脂を用い
た際には強度の改善を示す。この様子は実施例10及び
表10から分かる。中度促進剤のLiCO3に24時間
後に24%の強度増加を示す。
Examples 2 and 3 In these examples, tests were conducted to determine the effect of lightly calcined magnesia or hydroxide magnesia, esters, and additives on the compressive strength of polymer concrete. These examples were conducted according to the polymer concrete preparation and testing methods described above. Table 2
In the data on polymer concrete shown in Table 3, unless otherwise specified, the compressive strength is measured at room temperature (R .T.) Measured on a cured test piece. The following can be seen from Tables 2 and 3. (a) Compared to the control sample, the fluoride retarder increased the R. T. Although decreasing in strength, this relative effect becomes even more dramatic after 8 hours. Lithium carbonate and calcium formate have a daily R. T. Although increasing strength, lithium fluoride (which has very low solubility) is ineffective. (b) Replacing magnesia with a chemically equivalent amount of magnesium hydroxide dramatically reduces compressive strength. However, magnesium hydroxide responds to accelerator and retardant effects. Chloride is R.I. for 24 hours. T. Increases compressive strength, but lowers fluoride. (c) When replacing γ-butyrolactone ester with an equal weight of an inert high-boiling solvent (glycol ether), the R. T. Strength decreases dramatically. 3 days dry R. T.
After hardening, soaking in 10% acetic acid for 4 days gives strength to R. T. It is lower than when it is cured. When butyrolactone is used, an increase in strength is observed after acetic acid treatment. (d) Concrete prepared using γ-butyrolactone and lightly calcined magnesia was dried for 3 days. T. After curing and soaking in hot (90° C.) water for 4 days, the strength is significantly higher than systems using inert solvents in place of esters or magnesium hydroxide in place of magnesia. (e) Sulfamate is a good accelerator, but has a negative effect on strength (8 or 24 hours) with Resin A. However, sulfamate
Improved strength is shown when using resins with low molecular weights and high free phenol contents, such as 10 to 25% free phenol based on the weight of the resin. This situation can be seen from Example 10 and Table 10. The moderate accelerator LiCO3 shows a 24% strength increase after 24 hours.

【表2】[Table 2]

【表3】[Table 3]

【0076】[0076]

【実施例4】本実施例では、ゲル化時間に及ぼす軽度焼
成マグネシア硬化剤の表面積の効果を測定する試験を行
った。被験組成物は、樹脂A6.0g;水0.5g;γ
−ブチロラクトン1.5g及び種々の表面積のマグネシ
ア硬化剤0.75gを含むものであった。結果を表4に
示す。表4から、ゲル化時間がマグネシアの表面積と濃
度の関数であり、表面積又は濃度が大になる程ゲル化時
間は短くなることが分かる。
Example 4 In this example, a test was conducted to determine the effect of surface area of a lightly calcined magnesia hardener on gelation time. The test composition consisted of 6.0 g of resin A; 0.5 g of water; γ
- 1.5 g of butyrolactone and 0.75 g of magnesia curing agent of various surface areas. The results are shown in Table 4. From Table 4, it can be seen that the gelation time is a function of the surface area and concentration of magnesia, and the larger the surface area or concentration, the shorter the gelation time.

【表4】[Table 4]

【0077】[0077]

【実施例5】本実施例は、前の25℃室温(R.T.)
硬化時に促進剤又は遅延剤であった添加剤が反応混合物
中でのマグネシウムの可溶化に及ぼす効果を示すために
実施した。本実施例は、前記の「エステル硬化剤を伴っ
た/伴なわない及び添加剤を伴った/伴なわないマグネ
シア硬化剤と樹脂Aとの反応からの可溶性マグネシウム
の定量方法」に従って行った。結果を表5に示す。添加
剤の後に記した%B.O.R.の値は、樹脂重量を基準
とする(B.O.R.)添加剤の百分率である。塩化物
は反応混合物中でマグネシウムの可溶化を促進し、フッ
化物はそれを低下させることが分かる。エステルの代わ
りに不活性溶剤の2−メトキシメチルエーテルを用いた
エステル無しの混合物4−6でも同様な効果が認められ
る。キレート剤のペンタン−2,4−ジオンもマグネシ
ウムの可溶化を増加させる。
[Example 5] This example uses the previous 25°C room temperature (R.T.)
Experiments were carried out to demonstrate the effect of additives that were accelerators or retarders during curing on the solubilization of magnesium in the reaction mixture. This example was conducted according to the "Method for Determination of Soluble Magnesium from the Reaction of Magnesia Hardener with/Without Ester Hardener and with/without Additives and Resin A" described above. The results are shown in Table 5. The %B. listed after the additives. O. R. The value is the percentage of additive based on weight of resin (B.O.R.). It is found that chloride promotes the solubilization of magnesium in the reaction mixture and fluoride reduces it. A similar effect is observed in mixture 4-6 without ester, in which the inert solvent 2-methoxymethyl ether is used instead of ester. The chelating agent pentane-2,4-dione also increases the solubilization of magnesium.

【表5】[Table 5]

【0078】[0078]

【実施例6】本実施例では、アクリル化合物及び環状化
合物を含む多数のジアミノ及び卜リアミノ化合物を促進
剤として試験した、本実施例の結果を表6に示す、混合
物8はTRISと塩化物の付加的促進効果を示す。
[Example 6] In this example, a number of diamino and diamino compounds including acrylic compounds and cyclic compounds were tested as accelerators. The results of this example are shown in Table 6. Mixture 8 is a combination of TRIS and chloride. Shows an additional promoting effect.

【表6】[Table 6]

【0079】[0079]

【実施例7】ある種のエステルと組み合わせた各種添加
剤のゲル化時間に及ぼす効果を示す試験を行った。この
ゲル化時間試験は、前記の「ゲル化測定方法」に従って
実施した。表7に示す試験結果は、種々の温度、各種エ
ステル及び樹脂と組み合わせた各種添加剤の促進剤又は
遅延剤としての作用を示す。
Example 7 Tests were conducted to demonstrate the effect of various additives in combination with certain esters on gel time. This gelation time test was conducted according to the above-mentioned "Method for Measuring Gelation." The test results shown in Table 7 demonstrate the effect of various additives as accelerators or retarders at various temperatures and in combination with various esters and resins.

【表7】[Table 7]

【0080】[0080]

【実施例8】本実施例は、レゾール及びエステルのゲル
化時間に及ぼすマグネシア/石灰比と添加剤の効果を測
定するために実施した。本実施例の結果を表8に示す。 樹脂Aでは、MgO硬化剤を33%までCaOに代えて
もゲル化時間には実質的に影響を与えないが(混台物1
−4)、1:1比(混合物)では問題になることが分か
る。これとは対照的に、樹脂C(低分子量で遊離フェノ
ール多)では、ゲル化時間に著しく悪影響を与えずにM
gOをCaOに代え得る割合は20%にも満たない(混
合物10対対照混合物8)。前に引用したグプタの米国
特許第4,794,051号は、第4欄第45−53行
及び第34−37行で、酸化マグネシウムや水酸化マグ
ネシウムは遅すぎる硬化剤であり、カルシウムとマグネ
シウム比を10:1乃至0.1:10にした混合物の使
用が好ましいと述べているが、上記の結果はこれに反す
る。更には、グプタの組成物は「約20乃至70℃で2
4乃至100時間又はそれ以上にわたり」熱可塑性に留
まるが(前記グプタ特許の第60欄第23行)、遅延剤
を伴なわぬ本発明のフェノールレゾール樹脂と硬化剤の
混合物は24時間未満で硬化することを指摘しなければ
ならない。
Example 8 This example was conducted to determine the effect of magnesia/lime ratio and additives on the gelation time of resols and esters. The results of this example are shown in Table 8. In resin A, replacing the MgO curing agent by up to 33% with CaO does not substantially affect the gelation time (mixed product 1).
-4), it can be seen that a 1:1 ratio (mixture) poses a problem. In contrast, Resin C (low molecular weight and high free phenol) allows M
The proportion of gO that can be replaced by CaO is less than 20% (10 mixtures vs. 8 control mixtures). The previously cited U.S. Pat. No. 4,794,051 to Gupta states in column 4, lines 45-53 and 34-37 that magnesium oxide and magnesium hydroxide are too slow curing agents and that calcium and magnesium Although it has been stated that the use of mixtures with a ratio of 10:1 to 0.1:10 is preferred, the above results are contrary to this. Furthermore, the Gupta compositions are said to be
While remaining thermoplastic for 4 to 100 hours or more (column 60, line 23 of the above-mentioned Gupta patent), the phenolic resole resin and curing agent mixtures of the present invention without a retarder cure in less than 24 hours. I have to point out that.

【表8】[Table 8]

【0081】[0081]

【実施例9】本実施例は、pH約13の高アルカリ性フ
ェノールレゾール樹脂である樹脂Eのゲル化時間に及ぼ
す添加剤の効果を示すために実施した。本実施例の組成
物はマグネシウム硬化剤を含有していない。本実施例の
結果を表9に示す。通常、樹脂Eでは、混合物1のゲル
化で示されるように、乳酸エチルが樹脂の硬化を誘発す
る。しかしながら、塩化物を含む全ての添加剤は、マグ
ネシウム硬化剤の促進剤なのであるが、この場合は遅延
剤として作用するか或いは効果を示さなかった。表9か
ら、この樹脂では、大部分の添加剤が遅延剤であり、特
に酸性フッ化物がそうであることが分かる。塩化アンモ
ニウムが本混合物中では遅延作用を示すことは、本発明
のマグネシウム硬化剤系とは著しく対照がである
Example 9 This example was conducted to demonstrate the effect of additives on the gel time of Resin E, a highly alkaline phenolic resole resin with a pH of about 13. The composition of this example does not contain a magnesium hardener. The results of this example are shown in Table 9. Typically, for Resin E, ethyl lactate induces curing of the resin, as shown by the gelation of Mixture 1. However, all additives containing chloride, which are accelerators of the magnesium hardener, either acted as retarders or had no effect in this case. Table 9 shows that for this resin, most of the additives are retarders, especially the acidic fluorides. The delayed action of ammonium chloride in the present mixture is in sharp contrast to the magnesium hardener system of the present invention.

【表9
[Table 9
]

【0082】[0082]

【実施例10】本実施例は、ある種の促進剤を含む組成
物では、促進剤を含まない同一組成物と比べて引っ張り
強さが増大する一連の実験を提示する。本実施例の結果
を表10に示す。実施例10の組成物は、(a)篩寸法
14乃至48の粒から専らなる耐火物マグネシア骨村:
(b)樹脂F、骨材重量の10%;(c)ガンマ−ブチ
ロラクトン、樹脂量の15%(B.O.R.)及びMA
GOX98プレミアム、樹脂F重量の30%からなり前
記のMAGOX98プレミアムはプレミアリフラクトリ
ーズアンドケミカル社(Prmier  refrac
tories  and  Chemicals,In
c.)が販売する表面積100m2/gの軽度焼成酸化
マグネシウム硬化剤である。使用する際の促進剤の量は
、樹脂重量基準(B.O.R.)で1%の水準であった
。本実施例の表10に与えた引っ張り強さの数字は、3
試料の平均値であり、括弧内の値は中間値である。樹脂
Fは下記の諸性質を有するフェノールホルムアルデヒド
レゾ−ル樹脂である。すなわち、固形分、樹脂重量の6
4.12%;水含量、樹脂重量の5.65%;遊離フェ
ノール含量、樹脂重量の25.19%;数平均分子量(
Mn)107:重量平均分子量(Mw)約200;25
℃におけるガードナー−ホルトスケール上でのM1/4
の粘度、325センチストークス、換算すると約390
センチポイズである。樹脂Fの製造では、ホルムアルデ
ヒド/フェノールをモル比0.93で反応器に仕込み、
水を約6%に低下させる蒸留後にも25.2重量%のフ
ェノールが樹脂中に未反応のまま残存し、従って反応器
に仕込んだホルムアルデヒドのモル比を1より大に高め
るような穏やかな加熱条件で反応させる。樹脂で接合し
たマグネシア耐火物の引っ張り試験片を調製し、以下の
ように試験した。樹脂F及びマグネシウム硬化剤を耐火
物マグネシアと緊密に混合した。使用する際の促進剤は
、この段階で添加した、この段階に続き、ガンマ−ブチ
ロラクトンを混合物に加え、その混合物を約3又は4分
間更に混合した。次にこの混物の150グラム試料をド
ッグボーンダイに仕込み15トンのラム圧力を1分間加
えて引っ張り強さ試験片を製造した。この試験片は長さ
76.2mm(3インチ)、厚み25,4mm(1イン
チ)の首部幅25.4mm(1インチ)であり、それを
22.2℃±1.1℃(72°F±2°F)及び51%
±2%(相対湿度)の恒温・恒湿(R.T.)下に24
時間放置した後、タイニアス−オルセン(Tinius
  Olsen)引っ張り試験機で破断した。ドッグボ
ーン試験片の一部は恒温・恒温条件(R.T.)下に2
4時間露出した後、110℃で2時間熱処理して室温ま
で放冷し、破断に付した。表10から、促進剤のスルフ
ァミン酸塩を添加すると、スルファミン酸塩添加剤を含
まない同一組成物と比べて室温引っ張り強さが増大する
こと;及び炭酸リチウムを添加するとそれを含まない同
一組成物と比べて室温引っ張り強さ及び熱硬化引っ張り
強さが共に増大することが分かる。
Example 10 This example presents a series of experiments in which compositions containing certain accelerators have increased tensile strength compared to the same compositions without accelerators. The results of this example are shown in Table 10. The composition of Example 10 includes (a) a refractory magnesia bone village consisting exclusively of grains with a sieve size of 14 to 48:
(b) Resin F, 10% of the aggregate weight; (c) Gamma-butyrolactone, 15% of the resin weight (B.O.R.) and M.A.
GOX98 Premium, consisting of 30% of the weight of resin F, is manufactured by Premier Refrac
tories and Chemicals,In
c. ) is a lightly calcined magnesium oxide hardener with a surface area of 100 m2/g. The amount of accelerator used was at the level of 1% by weight of resin (B.O.R.). The tensile strength numbers given in Table 10 for this example are 3
This is the average value of the samples, and the value in parentheses is the median value. Resin F is a phenol formaldehyde resol resin having the following properties. That is, solid content, resin weight 6
4.12%; water content, 5.65% of resin weight; free phenol content, 25.19% of resin weight; number average molecular weight (
Mn) 107: Weight average molecular weight (Mw) approximately 200; 25
M1/4 on the Gardner-Holdt scale at °C
Viscosity of 325 centistokes, converted to approximately 390
It is centipoise. In the production of resin F, formaldehyde/phenol was charged into a reactor at a molar ratio of 0.93,
25.2% by weight of phenol remains unreacted in the resin after distillation, which reduces the water to about 6%, thus increasing the molar ratio of formaldehyde charged to the reactor to greater than 1. React under certain conditions. Tensile specimens of resin-bonded magnesia refractories were prepared and tested as follows. Resin F and magnesium hardener were intimately mixed with the refractory magnesia. The accelerator, if used, was added at this stage; following this stage, gamma-butyrolactone was added to the mixture and the mixture was further mixed for about 3 or 4 minutes. Next, a 150 gram sample of this mixture was placed in a dog bone die and a ram pressure of 15 tons was applied for 1 minute to produce a tensile strength test piece. The specimen was 76.2 mm (3 in.) long, 25.4 mm (1 in.) thick with a neck width of 25.4 mm (1 in.) and was heated at 22.2°C ± 1.1°C (72°F). ±2°F) and 51%
24 hours under constant temperature and humidity (R.T.) of ±2% (relative humidity)
After standing for an hour, Tinius-Olsen (Tinius-Olsen)
Olsen) tensile testing machine. A part of the dogbone specimen was kept under constant temperature and constant temperature conditions (R.T.) for 2 hours.
After being exposed for 4 hours, it was heat treated at 110° C. for 2 hours, allowed to cool to room temperature, and then fractured. From Table 10, the addition of the accelerator sulfamate increases room temperature tensile strength compared to the same composition without the sulfamate additive; and the addition of lithium carbonate increases the same composition without the sulfamate additive. It can be seen that both the room temperature tensile strength and thermosetting tensile strength increase compared to the above.

【表10】[Table 10]

【0083】[0083]

【実施例11】本実施例では、ポリマーコンクリート組
成物の種々の時間における圧縮強度を、樹脂Aの重量基
準(B.O.R.)で2%の促進剤N,N,N’,N’
−テトラメチル−1,3−プロパンジアミンを含有する
同一組成物及び場合によっては樹脂重量基準(B.O.
R.)で0.1%の消泡剤SAG10を更に含むものと
比較して行った。SAG10は空気抜取剤としても機能
する消泡剤であり、ユニオンカーバイド社(Union
  Carbide  Corporation)が販
売するジメチルポリシロキサンの10%エマルジョンで
ある。本実施例11並びに基本組成物すなわち標準混合
物の圧縮強さ試験法は、「ポリマーコンクリートの調製
法及び圧縮強さの試験法」なる標題で前述した方法であ
る。本実施例の結果を表11に示す。表11から、標準
混合物すなわち対照品の室温(R.T)における圧縮強
さは、樹脂重量基準(B.O.R.)で2%の促進剤を
含めた後の標準混合物の圧縮強さよりも低く、更にこの
2%促進剤含有品は、標準混合物+2%(B.O.R.
)促進剤+0.1%(B.O,R.)空気抜取剤の場合
の圧縮強さより小なることが分かる。表11は、組成物
中に促進剤と空気抜取剤を含めた時の標準混合物の圧縮
強度が、標準混合物+促進剤を室温で1日経時硬化させ
たものの圧縮強度より大であることも示している。
Example 11 In this example, the compressive strength at various times of a polymer concrete composition was determined using 2% accelerator N, N, N', N '
- the same composition containing tetramethyl-1,3-propanediamine and optionally on a resin weight basis (B.O.
R. ) was compared with one further containing 0.1% of antifoam agent SAG10. SAG10 is an antifoaming agent that also functions as an air removal agent and is manufactured by Union Carbide.
It is a 10% emulsion of dimethylpolysiloxane sold by Carbide Corporation. The method for testing the compressive strength of Example 11 and the basic composition or standard mix is that described above under the title "Method of Preparing and Testing Compressive Strength of Polymer Concrete." The results of this example are shown in Table 11. From Table 11, it can be seen that the compressive strength at room temperature (R.T.) of the standard mixture or control is greater than the compressive strength of the standard mixture after inclusion of 2% accelerator on a weight basis of resin (B.O.R.). Furthermore, this 2% accelerator-containing product has a standard mixture + 2% (B.O.R.
) Accelerator + 0.1% (B.O, R.) It can be seen that the compressive strength is smaller than that of the air removal agent. Table 11 also shows that the compressive strength of the standard mixture when the accelerator and air extraction agent are included in the composition is greater than the compressive strength of the standard mixture + accelerator aged at room temperature for 1 day. ing.

【表11】[Table 11]

【0084】[0084]

【実施例12】本実施例は、標準組成物又は対照組成物
でも言及した「ゲル化測定法」なる標題の前述の方法及
び組成物に従う樹脂Aのゲル化時間を示す。本実施例の
結果を表12に示す。表12の実験1は前述の方法で説
明した標準組成物であり、樹脂A、6g;水0.5;ガ
ンマ−ブチロラクトン、1.5g;及び65m2/gの
表面積を有する軽度焼成酸化マグネシウム硬化剤(Mg
O50)、0.75gからなる。
Example 12 This example shows the gelation time of Resin A according to the previously described method and composition entitled "Gelation Measurement" also referred to in the Standard or Control Compositions. The results of this example are shown in Table 12. Run 1 of Table 12 is the standard composition described in the above method; Resin A, 6 g; water 0.5; gamma-butyrolactone, 1.5 g; and a lightly calcined magnesium oxide hardener with a surface area of 65 m2/g. (Mg
O50), consisting of 0.75 g.

【0085】表12の実験2は、2%B.O.R.の硬
化剤N,N,N’,N’−テトラメチル−1,3−プロ
パンジアミンの添加による標準組成物のゲル化所要時間
の増加を示す。表12の実験3は、エステル硬化剤すな
わちガンマ−ブチロラクトンを不活性溶剤で置き代えた
時の実験2の組成物の所要ゲル化時間の延長を示す。表
12の実験4は、比較的低表面積の軽度焼成酸化マグネ
シウム硬化剤、すなわちマグケム(Magchem)2
0Mを添加しても、ガンマ−ブチロラクトンと表面積6
5m2/gの軽度焼成酸化マグネシウム硬化剤とを共に
含む実験2組成物のゲル形成所要時間を更に短縮する効
果は殆どなかったことを示すものである。マグケム20
Mは10m2/gの表面積を有する。表12の実験5は
、比較的低表面積(10m2/g)の軽度焼成酸化マグ
ネシウム硬化剤(マグケム20M)の添加は、実験3の
組成物のゲル化所要時間の短縮に比較的小さな効果しか
ないことを示す。
Experiment 2 in Table 12 shows that 2% B. O. R. Figure 2 shows the increase in gel time of a standard composition with the addition of the curing agent N,N,N',N'-tetramethyl-1,3-propanediamine. Run 3 in Table 12 shows the extension of the gel time required for the composition of Run 2 when the ester curing agent, gamma-butyrolactone, is replaced with an inert solvent. Run 4 of Table 12 uses a relatively low surface area lightly calcined magnesium oxide hardener, namely Magchem 2.
Even with the addition of 0M, the surface area of gamma-butyrolactone and 6
This shows that the Experiment 2 composition containing 5 m2/g of lightly calcined magnesium oxide hardener had little effect on further shortening the gel formation time. Magchem 20
M has a surface area of 10 m2/g. Experiment 5 in Table 12 shows that the addition of a lightly calcined magnesium oxide hardener (Magchem 20M) with a relatively low surface area (10 m2/g) has a relatively small effect on reducing the gelation time of the composition of Experiment 3. Show that.

【表12】[Table 12]

【0086】[0086]

【実施例13】本実施例の組成物は、マグネシウム硬化
剤又はエステル硬化剤の有無を除いて実施例12の組成
物と同一であり、実施例12と表12及び以下の表13
と共に、促進剤の存在下にマグネシウム硬化剤とエステ
ル硬化剤との両者を用いて得られる相乗作用を示すため
のものである。すなわち、表12の実験2では、ゲル化
に促進剤及びエステル硬化剤とマグネシウム硬化剤との
両者を含む組成物では48分しか要しなかった。表12
の実験3は、エステル硬化剤を含まないことを除き同表
の実験2と同一であるが、ゲル化に115分をした。表
13から、表12の実験2組成物とはマグネシウム硬化
剤又はエステル硬化剤を含まないことを除き同一の組成
物は、14日後もゲル化しなかったことが分かる。表1
3は、マグネシウム硬化剤又はエステル硬化剤を含まな
い促進剤が、エステル硬化剤及びマグネシウム硬化剤と
共に促進剤を使用する場合と比べて、樹脂Aの粘度を増
大させる効果を殆ど有していなかったことも示している
Example 13 The composition of this example is the same as the composition of Example 12 except for the presence or absence of a magnesium hardener or an ester hardener, and includes Example 12, Table 12 and Table 13 below.
and to demonstrate the synergistic effect obtained using both a magnesium hardener and an ester hardener in the presence of an accelerator. That is, in Experiment 2 of Table 12, gelation required only 48 minutes for the composition containing both the accelerator and the ester hardener and magnesium hardener. Table 12
Run 3 of the same table was the same as Run 2 of the same table except that it did not include an ester curing agent, but allowed 115 minutes to gel. Table 13 shows that a composition identical to the Experiment 2 composition of Table 12, except without the magnesium hardener or ester hardener, did not gel after 14 days. Table 1
No. 3, the accelerator without the magnesium curing agent or the ester curing agent had little effect on increasing the viscosity of Resin A compared to the case where the accelerator was used with the ester curing agent and the magnesium curing agent. It also shows that.

【表13】[Table 13]

【0087】[0087]

【実施例14】本実施例は、種々の表面積の軽度焼成酸
化マグネシウム硬化剤の混合物を用いる効果を示すため
に実施した。樹脂A  8.0g、水  0.67g及
びガンマ−ブチロラクトン2.0gの溶液に65m2/
gの表面積を有する軽度焼成マグネシウム1.0gを添
加した。この混合物を1分間強く撹拌した後、混合物5
.0gを2個の小円筒状プラスチックバイアル(幅22
mm)の各々に移しキャップをかぶせて22.2℃±1
.1℃(72°F±2°F)で4日間放置した。バイア
ルから硬化した塊状物を取り出して秤量した。この硬化
した塊状物をシリンダNo.1及びNo.2と称する。 次に、これらを105℃で2時間加熱し、秤量した後1
35{で更に2時間加熱して再秤量した。シリンダNo
.1及びNo.2の調製に用いたものと同量の各種成分
に10m2/gの表面積を有する軽度焼成マグネシア1
.0gを追加し、樹脂A  8gに対してマグネシア総
量を2.0gにしたことを除き、前述の方法に従った。 これらの試料をシリンダNo.3及びNo.4と称する
。タイニアス・オルセン引張り試験機で圧縮破壊を測定
した。結果を表14に示す。表14から、追加マグネシ
アを含む試料は、マグネシアが50%少ない試料よりも
重量損夫が少なく、クラッシュ強度も高いことが分かる
。 マグネシア混合物のゲル化時間は、No.1及びNo.
2が67分であるのに対し、No.3及びNo.4が6
2分であった点、表1、混合物1から分かるようにゲル
化時間に及ぼす効果は少なかった。本実施例と同様な方
法に従って、スルファミン酸アンモニウム、塩化ナトリ
ウム、ペンタン−2,4−ジオン及び2,2’−ビリピ
リジン等の各種促進剤を表面積が混じったマグネシアを
含む組成物に加えると、ゲル化すなわち結合剤、粗バッ
チ及び本発明のその他の組成物の硬化に要する時間を短
縮させながら強度を更に高めることができる。
Example 14 This example was conducted to demonstrate the effect of using a mixture of lightly calcined magnesium oxide hardeners of various surface areas. A solution of 8.0 g of resin A, 0.67 g of water and 2.0 g of gamma-butyrolactone was added to a solution of 65 m2/
1.0 g of lightly calcined magnesium with a surface area of 1.0 g was added. After stirring this mixture vigorously for 1 minute, mix 5
.. 0 g into two small cylindrical plastic vials (width 22
22.2℃±1
.. It was left at 1°C (72°F±2°F) for 4 days. The cured mass was removed from the vial and weighed. This hardened mass was transferred to cylinder No. 1 and no. It is called 2. Next, these were heated at 105°C for 2 hours, weighed, and then
The mixture was further heated at 35°C for 2 hours and reweighed. Cylinder No.
.. 1 and no. Lightly calcined magnesia 1 with a surface area of 10 m2/g in the same amounts of various ingredients as used in the preparation of 2.
.. The method described above was followed except that 0 g was added to bring the total amount of magnesia to 2.0 g for 8 g of Resin A. These samples were transferred to cylinder no. 3 and no. It is called 4. Compressive failure was measured with a Tinius-Olsen tensile tester. The results are shown in Table 14. Table 14 shows that the sample with additional magnesia has less weight loss and higher crush strength than the sample with 50% less magnesia. The gelation time of the magnesia mixture is No. 1 and no.
2 is 67 minutes, while No. 2 is 67 minutes. 3 and no. 4 is 6
As can be seen from Table 1 and Mixture 1, the effect on gelation time was small. Following a method similar to this example, various accelerators such as ammonium sulfamate, sodium chloride, pentane-2,4-dione, and 2,2'-bilipyridine are added to a composition containing magnesia mixed with surface area, resulting in a gel Strength can be further increased while reducing the time required for curing, ie, curing the binder, crude batch, and other compositions of the invention.

【表14】[Table 14]

Claims (88)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  フェノール樹脂結合剤組成物の硬化を
促進する方法であって A.  pH約4.5乃至9.5の硬化可能なフェノー
ルレゾール樹脂; B.  水酸化マグネシウム及び表面積約10m2/g
以上の軽度焼成酸化マグネシウムからなる群から選択さ
れるマグネシウム硬化剤、但し前記硬化剤の量は前記樹
脂の硬化硬化速度を増大させるために十分な量である;
及び C.(1)  25℃の水中で1重量%以上の溶解度を
有して、シアン酸アニオン、ギ酸アニオン、次亜リン酸
アニオン、硝酸アニオン、亜リン酸アニオン及びスルフ
ァミン酸アニオンからなる群から選択されるアニオンを
混合物に与える化合物; (2)  各アルキル基内に1乃至3個の炭素原子を有
する2,4−ジ(ジアルキルアミノメチル)フェノール
、2,6−ジ(ジアルキルアミノメチル)フェノール及
び2,4,6−トリス(ジアルキルアミノメチル)フェ
ノールからなる群から選択されるもの; (3)  各低級アルキル基が1乃至3個の炭素原子を
有する1,3,5−トリ(低級アルキル)ヘキサヒドロ
ー1,3,5−トリアジン; (4)  炭酸リチウム; (5)  1,4−ジアザビシクロ[2.2.2.]オ
クタン; (6)  ペンタン−2,4−ジオン、ヘプタン−2,
4−ジオン、2,2’−ビピリジン及びベンゾイルアセ
トンからなる群から選択されるキレート剤:及び(7)
  化学式 の化合物、但し上式中 (a)    R1及びR2は、夫々は1乃至3個の炭
素原子を有するアルキルからなる群から選択されるもの
であり、かつ、R1及びR2はそれらが結合する窒素と
共に合体する時にはピペリジノ、ピペラジノ、モルホリ
ノ、チオモルホリノ及びピロリジノからなる群から選択
されるものを表す; (b)  Xは(−CH2−)n(nは1乃至6の整数
)、 からなる群から選択されるものである;(c)  R3
及びR4は、夫々、水素、1乃至3個の炭素原子を有す
るアルキルからなる群から選択されるものであり、かつ
、R3及びR4はそれらが結合する窒素と共に合体する
時にはピペラジノ、モルホリノ、チオモルホリノ、ピペ
リジノ及びピロリジノからなる群から選択されるものを
表わす:からなる群から選択される促進剤、但し該促進
剤の量は混合物の硬化を促進する十分な量である;を混
合することを特徴とする方法。
1. A method of accelerating the curing of a phenolic resin binder composition, comprising: A. A curable phenolic resole resin having a pH of about 4.5 to 9.5; B. Magnesium hydroxide and surface area approximately 10m2/g
a magnesium hardener selected from the group consisting of lightly calcined magnesium oxides as described above, provided that the amount of said hardener is sufficient to increase the hardening rate of said resin;
and C. (1) It has a solubility of 1% by weight or more in water at 25°C and is selected from the group consisting of cyanate anion, formate anion, hypophosphite anion, nitrate anion, phosphite anion, and sulfamate anion. Compounds that contribute anions to the mixture; (2) 2,4-di(dialkylaminomethyl)phenol, 2,6-di(dialkylaminomethyl)phenol and 2,6-di(dialkylaminomethyl)phenol having 1 to 3 carbon atoms in each alkyl group; selected from the group consisting of 4,6-tris(dialkylaminomethyl)phenol; (3) 1,3,5-tri(lower alkyl)hexahydro 1 in which each lower alkyl group has 1 to 3 carbon atoms; ,3,5-triazine; (4) Lithium carbonate; (5) 1,4-diazabicyclo[2.2.2. ] Octane; (6) Pentane-2,4-dione, heptane-2,
a chelating agent selected from the group consisting of 4-dione, 2,2'-bipyridine and benzoylacetone; and (7)
A compound of formula (a) in which R1 and R2 are each selected from the group consisting of alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and R1 and R2 are the nitrogen atoms to which they are bonded; (b) X is (-CH2-)n (n is an integer from 1 to 6); (c) R3
and R4 are each selected from the group consisting of hydrogen, alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and R3 and R4, when combined with the nitrogen to which they are attached, are piperazino, morpholino, thiomorpholino. , piperidino, and pyrrolidino; wherein the amount of accelerator is sufficient to promote curing of the mixture; How to do it.
【請求項2】  該樹脂が約5乃至9のpHを有し、か
つ、硬化剤が酸化マグネシウムである請求項1の方法。
2. The method of claim 1, wherein the resin has a pH of about 5 to 9 and the curing agent is magnesium oxide.
【請求項3】  該樹脂がフェノールとホルムアルデヒ
ドとの縮合生成物である請求項1の方法。
3. The method of claim 1, wherein said resin is a condensation product of phenol and formaldehyde.
【請求項4】  硬化剤が二以上の相異なる表面積の粒
を含み、その約25乃至75重量%が50m2/g以上
の表面積を有し且つその約25乃至75重量%が約10
乃至25m2/gの表面積を有する請求項2の方法。
4. The curing agent comprises particles of two or more different surface areas, about 25 to 75% by weight of which have a surface area of 50 m2/g or more, and about 25 to 75% by weight of which have a surface area of about 10 m2/g or more.
3. The method of claim 2, having a surface area of from 25 m2/g.
【請求項5】  促進剤が、シアン酸アニオン、ギ酸ア
ニオン、次亜リン酸アニオン、硝酸アニオン、亜リン酸
アニオン及びスルアァミン酸アニオンからなる群から選
択されるアニオンを該混合物に与える化合物である請求
項2の方法。
5. The accelerator is a compound that provides the mixture with an anion selected from the group consisting of cyanate, formate, hypophosphite, nitrate, phosphite and sulfamate anions. Method of Section 2.
【請求項6】  促進剤がペンタン−2,4−ジオンで
ある請求項2の方法。
6. The method of claim 2, wherein the promoter is pentane-2,4-dione.
【請求項7】  アニオンと結合して前記の化合物を形
成するカチオンがナトリウムカチオンである請求項2の
方法。
7. The method of claim 2, wherein the cation that combines with the anion to form said compound is a sodium cation.
【請求項8】  アニオンがスルファミン散アニオンで
ある請求項5の方法。
8. The method of claim 5, wherein the anion is a sulfamine dispersion anion.
【請求項9】  該樹脂が約150乃至500の重量平
均分子量を有し、かつ、約10乃至25重量%の遊離フ
ェノールを含有する請求項8の方法。
9. The method of claim 8, wherein the resin has a weight average molecular weight of about 150 to 500 and contains about 10 to 25 weight percent free phenol.
【請求項10】  前記アニオンと結合して前記化合物
を形成するカチオンが、水素、ナトリウム、カリウム、
リチウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム及
び各アルキル基が1乃至4個の炭素原子を有するアルキ
ル置換アンモニウムからなる群から選択されるカチオン
である請求項5の方法。
10. The cation that combines with the anion to form the compound is hydrogen, sodium, potassium,
6. The method of claim 5, wherein the cation is selected from the group consisting of lithium, calcium, magnesium, ammonium, and alkyl-substituted ammonium in which each alkyl group has 1 to 4 carbon atoms.
【請求項11】  促進剤が各アルキル基中に1乃至3
個の炭素原子を有する2,4−ジ(ジアルキルアミノメ
チル)フェノール、2,6−ジ(ジアルキルアミノメチ
ル)フェノール及び2,4,6−トリス(ジアルキルア
ミノメチル)フェノールからなる群から選択される請求
項2の方法
11. The promoter contains 1 to 3 promoters in each alkyl group.
selected from the group consisting of 2,4-di(dialkylaminomethyl)phenol, 2,6-di(dialkylaminomethyl)phenol and 2,4,6-tris(dialkylaminomethyl)phenol having 4 carbon atoms. The method of claim 2
【請求項12】  促進剤がアミンの酸付加塩の形態に
あり、前記の酸付加塩が1重量%以上の水溶解度を有し
、かつ、前記酸のアニオンがシアン酸アニオン、ギ酸ア
ニオン、次亜リン酸アニオン、硝酸アニオン、亜リン酸
アニオン及びスルファミン酸アニオンからなる群から選
択されるアニオンである請求項11の方法。
12. The accelerator is in the form of an acid addition salt of an amine, the acid addition salt has a water solubility of 1% by weight or more, and the anion of the acid is a cyanate anion, a formate anion, or 12. The method of claim 11, wherein the anion is selected from the group consisting of phosphite anion, nitrate anion, phosphite anion, and sulfamate anion.
【請求項13】  促進剤が、各低級アルキル基中に1
乃至3個の炭素原子を有する1,3,5−トリ(低級ア
ルキル)ヘキサヒドロー1,3,5−トリアジンである
請求項2の方法。
13. The accelerator contains 1 in each lower alkyl group.
3. The method of claim 2, wherein the 1,3,5-tri(lower alkyl)hexahydro-1,3,5-triazine having from 3 to 3 carbon atoms.
【請求項14】  促進剤が炭酸リチウムである請求項
2の方法。
14. The method of claim 2, wherein the promoter is lithium carbonate.
【請求項15】  促進剤が1,4−ジアザビシクロ[
2.2.2.]オクタンである請求項2の方法。
15. The promoter is 1,4-diazabicyclo[
2.2.2. ] The method of claim 2, wherein octane is used.
【請求項16】  促進剤が、ペンタン−2,4−ジオ
ン、ヘプタン−2,4ジオン、2,2’−ビピリジン及
びベンゾイルアセトンからなる群から選択されるキレー
ト剤である請求項2の方法。
16. The method of claim 2, wherein the promoter is a chelating agent selected from the group consisting of pentane-2,4-dione, heptane-2,4-dione, 2,2'-bipyridine, and benzoylacetone.
【請求項17】  促進剤が化学式 の化合物であり、但し上式中 A.  R1及びR2は、夫々、1乃至3個の炭素原子
を有するアルキルからなる群から選択されるものであり
、R1及びR2はそれらが結合している窒素と共に合体
する時にはピペリジノ、ピペラジノ、モルホリノ、チオ
モルホリノ及びピロリジノからなる群から選択されるも
のを表し; B.  Xは(−CH2−)n(nは1乃至6の整数)
、−CH=CH−CH2、 C.  R3及びR4は、夫々、水素、1乃至3個の炭
素原子を有するアルキルからなる群から選択されるもの
であり、R3及びR4はそれらが結合している窒素と共
に合体する時にはピペラジノ、モルホリノ、チオモルホ
リノ、ピペリジノ及びピロリジノから選択されるものを
表す:ことを特徴とする請求項2の方法。
17. The accelerator is a compound of the formula, with the proviso that A. R1 and R2 are each selected from the group consisting of alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and R1 and R2, when combined with the nitrogen to which they are attached, are piperidino, piperazino, morpholino, thio. represents one selected from the group consisting of morpholino and pyrrolidino; B. X is (-CH2-)n (n is an integer from 1 to 6)
, -CH=CH-CH2, C. R3 and R4 are each selected from the group consisting of hydrogen, alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and when combined with the nitrogen to which they are attached, R3 and R4 are piperazino, morpholino, thio. 3. The method of claim 2, characterized in that it represents one selected from morpholino, piperidino and pyrrolidino.
【請求項18】  促進剤がアミンの酸付加塩であり、
前記の酸付加塩は25℃で1重量%以上の水溶解度を有
し、前記酸のアニオンがマグネシウム硬化剤によるフェ
ノールレゾール樹脂の硬化を遅延しないアニオンであり
、該アミンは各アルキル基中に1乃至3個の炭素原子を
有する2,4−ジ(ジアルキルアミノメチル)フェノー
ル、2,6−ジ(ジアルキルアミノメチル)フェノール
;各アルキル基中に1乃至3個の炭素原子を有する1,
3,5−トリ(低級アルキル)ヘキサヒドロ−1,3,
5−トリアジン;2,2’−ビピリジン;1,4−ジア
ザビシクロ[2.2.2.]オクタン及び化学式の化合
物、但し上式中 A.  R1及びR2は、夫々、1乃至3個の炭素原子
を有するアルキルからなる群から選択されるものであり
、R1及びR2はそれらが結合する窒素と共に合体する
時にはピペリジノ、ピペラジノ、モルホリノ、チオモル
ホリノ及びピロリジノからなる群から選択されるものを
表し; B.  Xは(−CH2−)n(nは1乃至6の整数)
、−CH=CH−CH2、 C.  R3及びR4は、夫々、水素、1乃至3個の炭
素原子を有するアルキルからなる群から選択されるもの
であり、R3及びR4はそれらが結合する窒素と共に合
体する時にはピペラジノ、モルホリノ、チオモルホリノ
、ピペリジノ及びピロリジノからなる群から選択される
ものを表す;からなる群から選択されるものである請求
項2の方法。
18. The accelerator is an acid addition salt of an amine,
The acid addition salt has a water solubility of 1% by weight or more at 25°C, the anion of the acid is an anion that does not retard the curing of the phenolic resole resin by the magnesium curing agent, and the amine has 1% in each alkyl group. 2,4-di(dialkylaminomethyl)phenol, 2,6-di(dialkylaminomethyl)phenol having 1 to 3 carbon atoms; 1, 2,6-di(dialkylaminomethyl)phenol having 1 to 3 carbon atoms in each alkyl group;
3,5-tri(lower alkyl)hexahydro-1,3,
5-triazine; 2,2'-bipyridine; 1,4-diazabicyclo[2.2.2. ] Octane and a compound of the chemical formula, provided that A. R1 and R2 are each selected from the group consisting of alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and R1 and R2, when combined with the nitrogen to which they are attached, are piperidino, piperazino, morpholino, thiomorpholino and Represents one selected from the group consisting of pyrrolidino; B. X is (-CH2-)n (n is an integer from 1 to 6)
, -CH=CH-CH2, C. R3 and R4 are each selected from the group consisting of hydrogen, alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and when R3 and R4 are combined with the nitrogen to which they are attached, piperazino, morpholino, thiomorpholino, 3. The method of claim 2, wherein the compound is selected from the group consisting of piperidino and pyrrolidino.
【請求項19】  酸の付加塩がスルファミン酸付加塩
である請求項18の方法。
19. The method of claim 18, wherein the acid addition salt is a sulfamic acid addition salt.
【請求項20】  酸の付加塩が硝酸付加塩である請求
項17方法。
20. The method of claim 17, wherein the acid addition salt is a nitric acid addition salt.
【請求項21】  室温で硬化される請求項2記載の組
成物。
21. The composition of claim 2, which is cured at room temperature.
【請求項22】  粘度上昇が許容されて熱的に硬化さ
れる請求項2記載の組成物。
22. The composition of claim 2, which is thermally cured with allowed viscosity increase.
【請求項23】  フェノールレゾール樹脂組成物の硬
化を促進する方法であって、 A.  pHが約5乃至9であり、固形分含量が樹脂の
約50乃至90重量%であり且つ粘度が25℃で約10
0乃至4,000cpsである硬化可能なフェノールレ
ゾール樹脂; B.  該樹脂の約5乃至50重量%を占める、水酸化
マグネシウム及び約10m2/g以上の表面積を有する
軽度焼成酸化マグネシウムからなる群から選択されるマ
グネシウム硬化剤; C.  該樹脂の約5乃至40重量%を占めるエステル
官能性硬化剤;及び D.  該樹脂の約0.5乃至5重量%を占め、(1)
  25℃で1重量%以上の水溶解度を有し、かつ、シ
アン酸アニオン、ギ酸アニオン、次亜リン酸アニオン、
硝酸アニオン、亜リン酸アニオン及びスルファミン酸ア
ニオンからなる群から選択されるアニオンを該混合物に
与える化合物; (2)  各アルキル基中に1乃至3個の炭素原子を有
する2,4−ジ(ジアルキルアミノメチル)フェノール
、2,6−ジ(ジアルキルアミノメチル)フェノール及
び2,4,6−トリス(ジアルキルアミノメチル)フェ
ノール; (3)  各低級アルキル基が1乃至3個の炭素原子を
有する1,3,5−トリ(低級アルキル)ヘキサヒドロ
−1,3,5−トリアジン; (4)  炭酸リチウム; (5)  1,4−ジアザビシクロ[2.2.2.]オ
クタン; (6)  ペンタン−2,4−ジオン、ヘプタン−2,
4−ジオン、2,2’−ビピリジン及びベンゾイルアセ
トンからなる群から選択されるキレート剤:及び(7)
  化学式 なる化合物、  但し上式中 (a)  R1及びR2は、夫々、1乃至3個の炭素原
子を有するアルキルからなる群から選択されるそのもの
であり、R1及びR2はそれらが結合する室素と共に合
体する時にはピペリジノ、ピペラジノ、モルホリノ、チ
オモルホリノ及びピロリジノからなる群から選択される
ものを表わし; (b)  Xは(−CH2−)n(nは1乃至6の整数
)、 からなる群から選択されるものであり;かつ、(c) 
 R3及びR4は、夫々、水素、1乃至3個の炭素原子
を有するアルキルからなる群から選択されるものであり
、R3及びR4はそれらが結合する窒素と共に合体する
時にはピペラジノ、モルホリノ、チオモルホリノ、ピペ
リジノ及びピロリジノからなる群から選択されるものを
表わす;からなる群から選択される促進剤:を混合する
ことを特徴とする方法。
23. A method for accelerating curing of a phenol resol resin composition, comprising: A. the pH is about 5 to 9, the solids content is about 50 to 90% by weight of the resin, and the viscosity is about 10% at 25°C.
0 to 4,000 cps curable phenolic resole resin; B. C. A magnesium hardener selected from the group consisting of magnesium hydroxide and lightly calcined magnesium oxide having a surface area of about 10 m2/g or more, comprising about 5 to 50% by weight of the resin; C. an ester-functional curing agent comprising about 5 to 40% by weight of the resin; and D. Accounting for about 0.5 to 5% by weight of the resin, (1)
having a water solubility of 1% by weight or more at 25°C, and cyanate anion, formate anion, hypophosphite anion,
A compound which provides the mixture with an anion selected from the group consisting of nitrate anion, phosphite anion and sulfamate anion; (2) 2,4-di(dialkyl) having 1 to 3 carbon atoms in each alkyl group; (3) 1, in which each lower alkyl group has 1 to 3 carbon atoms; 3,5-tri(lower alkyl)hexahydro-1,3,5-triazine; (4) Lithium carbonate; (5) 1,4-diazabicyclo[2.2.2. ] Octane; (6) Pentane-2,4-dione, heptane-2,
a chelating agent selected from the group consisting of 4-dione, 2,2'-bipyridine and benzoylacetone; and (7)
A compound having the chemical formula, where (a) R1 and R2 are each selected from the group consisting of alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and R1 and R2 together with the room atoms to which they are bonded are When combined, represents one selected from the group consisting of piperidino, piperazino, morpholino, thiomorpholino and pyrrolidino; (b) X is (-CH2-)n (n is an integer from 1 to 6); (c)
R3 and R4 are each selected from the group consisting of hydrogen, alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and when R3 and R4 are combined with the nitrogen to which they are attached, piperazino, morpholino, thiomorpholino, A promoter selected from the group consisting of piperidino and pyrrolidino.
【請求項24】  樹脂が25℃で約200乃至3,0
00cpsの粘度を有し、かつ、硬化剤が酸化マグネシ
ウムである請求項23の方法。
24. The resin has a temperature of about 200 to 3.0 at 25°C.
24. The method of claim 23 having a viscosity of 0.00 cps and wherein the curing agent is magnesium oxide.
【請求項25】  樹脂が、ホルムアルデヒド1.1乃
至2.2モルに対してフェノール1モルのモル比のフェ
ノールとホルムアルデヒドとの縮合生成物である請求項
23の方法。
25. The method of claim 23, wherein the resin is a condensation product of phenol and formaldehyde in a molar ratio of 1 mole of phenol to 1.1 to 2.2 moles of formaldehyde.
【請求項26】  促進剤がペンタン−2,4−ジオン
である請求項23の方法。
26. The method of claim 23, wherein the promoter is pentane-2,4-dione.
【請求項27】  酸化マグネシウム二以上の相異なる
表面積を有する粒から本質的になり、その25乃至75
重量%は50m2/g以上の表面積を有し、かつ、その
25乃至75重量%は10乃至25m2/gの表面積を
有する請求項24の方法。
27. Consisting essentially of two or more grains of magnesium oxide having different surface areas, from 25 to 75
25. The method of claim 24, wherein the weight percent has a surface area of 50 m2/g or more and the 25 to 75 weight percent has a surface area of 10 to 25 m2/g.
【請求項28】  促進剤が2,4,6−トリス(ジア
ルキルアミノメチル)フェノールである請求項24の方
法。
28. The method of claim 24, wherein the accelerator is 2,4,6-tris(dialkylaminomethyl)phenol.
【請求項29】  促進剤が、スルファミン酸アニオン
を該混合物に与える化合物である請求項25の方法。
29. The method of claim 25, wherein the promoter is a compound that contributes a sulfamate anion to the mixture.
【請求項30】  促進剤が炭酸リチウムである請求項
25の方法。
30. The method of claim 25, wherein the promoter is lithium carbonate.
【請求項31】  前記のアニオンと結合して前記の促
進剤化合物を形成するカチオンが、水素、ナトリウム、
カリウム、リチウム、カルシウム、マグネシウム、アン
モニウム及び各アルキル基内に1乃至4個の炭素原子を
有する低級アルキル置換アンモニウムからなる群から選
択されるカチオンである請求項25の方法。
31. The cation that combines with the anion to form the promoter compound is hydrogen, sodium,
26. The method of claim 25, wherein the cation is selected from the group consisting of potassium, lithium, calcium, magnesium, ammonium, and lower alkyl substituted ammonium having 1 to 4 carbon atoms in each alkyl group.
【請求項32】  エステル官能性硬化剤が、ラクトン
、環状有機炭酸エステル、カルボン酸エステル及びそれ
らの混合物からなる群から選択されるものである請求項
24の方法。
32. The method of claim 24, wherein the ester-functional curing agent is selected from the group consisting of lactones, cyclic organic carbonates, carboxylic acid esters, and mixtures thereof.
【請求項33】  該エステルがラクトンである請求項
32の方法。
33. The method of claim 32, wherein said ester is a lactone.
【請求項34】  該ラクトンがガンマーブチロラクト
ンである請求項33の方法。
34. The method of claim 33, wherein said lactone is gamma-butyrolactone.
【請求項35】  該エステルがカルボン酸のエステル
である請求項32の方法。
35. The method of claim 32, wherein said ester is an ester of a carboxylic acid.
【請求項36】A.  pHが約5乃至9であり、固形
分含量が該樹脂の約50乃至90重量%であり且つ25
℃における粘度が約100乃至4,000cpsである
硬化可能なフェノールレゾール樹脂; B.  該樹脂の約5乃至50重量%を占める、水酸化
マグネシウム及び約10m2/g以上の表面積を有する
軽度焼成酸化マグネシウムからなる群から選択されるマ
グネシウム硬化剤; C.  カルシウム含有化合物がマグネシウム硬化剤の
50重量%未満であって、前記カルシウム含有化合物が
相当重量マグネシウム硬化剤を置き換えるものである酸
化カルシウム、水酸化カルシウム及び仮焼ドロマイトか
らなる群から選択されるカルシウム含有化合物;及びD
.  該樹脂の約0.5乃至5重量%を占め、(1) 
 25℃で1重量%以上の水中溶解度を有して、前記混
合物の水溶性マグネシウムの量を増大させるアニオンを
該混合物に与える化合物、但し前記アニオンはシアン酸
アニオン、ギ酸アニオン、次亜リン酸アニオン、硝酸ア
ニオン、亜リン酸アニオン及びスルファミン酸アニオン
からなる群から選択される; (2)  各アルキル基中に1乃至3個の炭素原子を有
する2,4−ジ(ジアルキルアミノメチル)フェノール
、ジ(ジアルキルアミノメチル)フェノール及び2,4
,6−トリス(ジアルキルアミノメチル)フェノールか
らなる群から選択されるもの; (3)  各低級アルキルが1乃至3個の炭素原子を有
する1,3,5−トリ(低級アルキル)ヘキサヒドロ−
1,3,5−トリアジン; (4)  1.4−ジアザビシクロ[2.2.2]オク
タン; (5)  ペンタン−2,4−ジオン、ヘプタン−2,
4−ジオン、2,2’−ビピリジン及びベンゾイルアセ
トンからなる群から選択されるキレート剤;及び(6)
  化学式 なる化合物、但し上式中 (a)  R1及びR2は、夫々、1乃至3個の炭素原
子を有するアルキルからなる群から選択されるものであ
り、R1及びR2はそれらが結合する窒素と共に合体す
る時にはピペリジノ、ピペラジノ、モルホリノ、チオモ
ルホリノ及びピロリジノからなる群から選択されるもの
を表わし; (b)  Xは(−CH2−)n(nは1乃至6の整数
)、 からなる群から選択されるものであり;かつ、(c) 
 R3及びR4は、夫々、水素、1乃至3個の炭素原子
を有するアルキルからなる群から選択されるものであり
、R3及びR4はそれらが結合する窒素と共に合体する
時はピペラジノ、モルホリノ、チオモルホリノ、ピペリ
ジノ及びピロリジノからなる群から選択されるものを表
わすからなる混合物を硬化させて調製させる組成物。
Claim 36: A. the pH is about 5 to 9, the solids content is about 50 to 90% by weight of the resin, and
A curable phenolic resole resin having a viscosity of about 100 to 4,000 cps at °C; B. C. A magnesium hardener selected from the group consisting of magnesium hydroxide and lightly calcined magnesium oxide having a surface area of about 10 m2/g or more, comprising about 5 to 50% by weight of the resin; C. A calcium-containing compound selected from the group consisting of calcium oxide, calcium hydroxide, and calcined dolomite, wherein the calcium-containing compound is less than 50% by weight of the magnesium hardener, said calcium-containing compound replacing an equivalent weight of the magnesium hardener. compound; and D
.. Accounting for about 0.5 to 5% by weight of the resin, (1)
A compound having a solubility in water of 1% by weight or more at 25° C. and providing an anion to the mixture that increases the amount of water-soluble magnesium in the mixture, provided that the anion is a cyanate anion, a formate anion, or a hypophosphite anion. , nitrate anion, phosphite anion, and sulfamate anion; (2) 2,4-di(dialkylaminomethyl)phenol having 1 to 3 carbon atoms in each alkyl group; (dialkylaminomethyl)phenol and 2,4
, 6-tris(dialkylaminomethyl)phenol; (3) 1,3,5-tri(lower alkyl)hexahydro-, in which each lower alkyl has 1 to 3 carbon atoms;
1,3,5-triazine; (4) 1,4-diazabicyclo[2.2.2]octane; (5) pentane-2,4-dione, heptane-2,
a chelating agent selected from the group consisting of 4-dione, 2,2'-bipyridine and benzoylacetone; and (6)
A compound having the formula: (a) in which R1 and R2 are each selected from the group consisting of alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and R1 and R2 are combined together with the nitrogen to which they are attached; (b) X is selected from the group consisting of (-CH2-)n (n is an integer from 1 to 6); and (c)
R3 and R4 are each selected from the group consisting of hydrogen, alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and when R3 and R4 are combined with the nitrogen to which they are bonded, they are piperazino, morpholino, thiomorpholino. , piperidino and pyrrolidino.
【請求項37】  硬化剤が酸化マグネシウムであり、
カルシウム化合物の量がマグネシウム硬化剤の約1乃至
25重量%であり、かつ、該混合物が該樹脂の約5乃至
40重量%のエステル宮能性硬化剤を含有する請求項3
6の組成物。
37. The curing agent is magnesium oxide,
Claim 3 wherein the amount of calcium compound is about 1 to 25% by weight of the magnesium hardener and the mixture contains about 5 to 40% by weight of the resin.
Composition of 6.
【請求項38】  該樹脂がフェノールとホルムアルデ
ヒドとの縮合生成物である請求項36の組成物。
38. The composition of claim 36, wherein said resin is a condensation product of phenol and formaldehyde.
【請求項39】  促進剤がペンタン−2,4−ジオン
である請求項37の組成物。
39. The composition of claim 37, wherein the promoter is pentane-2,4-dione.
【請求項40】  前記化合物により付与されるアニオ
ンがスルファミン酸アニオンである請求項38の組成物
40. The composition of claim 38, wherein the anion provided by the compound is a sulfamate anion.
【請求項41】A.  pHが約5乃至9であり、固形
分含量が該樹脂の約50乃至90重量%であり且つ25
℃における粘度が約100乃至4,000cpsである
硬化可能なフェノールレゾール樹脂; B.  該樹脂の約5乃至50重量%を占める、水酸化
マグネシウム及び約10m2/g以上の表面積を有する
軽度焼成酸化マグネシウムからなる群から選択されるマ
グネシウム硬化剤; C.  該樹脂の約5乃至40重量%を占めるエステル
官能性硬化剤;及び D.  該樹脂の約0.5乃至5重量%を占め、(1)
  25℃において1重量%以上の水溶解度を有して、
シアン酸アニオン、ギ酸アニオン、次亜リン酸アニオン
、硝酸アニオン、亜リン散アニオン及びスルファミン酸
アニオンからなる群から選択されるアニオンを該混合物
に与える化合物; (2)  各アルキル基中に1乃至3個の炭素原子を有
する2,4−ジ(ジアルキルアミノメチル)フェノール
、2,6−ジ(ジアルキルアミノメチル)フェノール及
び2,4,6−トリス(ジアルキルアミノメチル)フェ
ノールからなる群から選択されるもの; (3)  各低級アルキル基が1乃至3個の炭素原子を
もつ1,3,5−トリ(低級アルキル)ヘキサヒドロ−
1,3,5−トリアジン; (4)  炭酸リチウム; (5)  1,4−ジアザビシクロ[2.2.2.]オ
クタン; (6)  ペンタン−2,4−ジオン、ヘプタン−2,
4−ジオン、2,2’−ビピリジン及びベンゾイルアセ
トンからなる群から選択されるキレート剤;及び(7)
  化学式 なる化合物、但し上式中 (a)  R1及びR2は、夫々、1乃至3個の炭素原
子を有するアルキルからなる群から選択されるものであ
り、R1及びR2はそれらが結合する窒素と共に合体す
る時には、ピペリジノ、ピペラジノ、モルホリノ、チオ
モルホリノ及びピロリジノからなる群から選択されるも
のを表わし; (b)  Xは(−CH2−)n(nは1乃至6の整数
)、 からなる群から選択されるものであり;(c)  R3
及びR4は、夫々、水素1乃至3個の炭素原子を有する
アルキルからなる群から選択されるものであり、R3及
びR4はそれらが結合する窒素と共に合体する時はピペ
ラジノ、モルホリノ、チオモルホリノ、ピペリジノ及び
ピロリジノからなる群から選択されるものを表わす;か
らなる混合物を硬化することにより調製される組成物。
Claim 41: A. the pH is about 5 to 9, the solids content is about 50 to 90% by weight of the resin, and
A curable phenolic resole resin having a viscosity of about 100 to 4,000 cps at °C; B. C. A magnesium hardener selected from the group consisting of magnesium hydroxide and lightly calcined magnesium oxide having a surface area of about 10 m2/g or more, comprising about 5 to 50% by weight of the resin; C. an ester-functional curing agent comprising about 5 to 40% by weight of the resin; and D. Accounting for about 0.5 to 5% by weight of the resin, (1)
having a water solubility of 1% by weight or more at 25°C,
A compound that provides the mixture with an anion selected from the group consisting of cyanate anion, formate anion, hypophosphite anion, nitrate anion, phosphorite anion, and sulfamate anion; (2) 1 to 3 in each alkyl group; selected from the group consisting of 2,4-di(dialkylaminomethyl)phenol, 2,6-di(dialkylaminomethyl)phenol and 2,4,6-tris(dialkylaminomethyl)phenol having 4 carbon atoms. (3) 1,3,5-tri(lower alkyl)hexahydro- in which each lower alkyl group has 1 to 3 carbon atoms;
1,3,5-triazine; (4) Lithium carbonate; (5) 1,4-diazabicyclo[2.2.2. ] Octane; (6) Pentane-2,4-dione, heptane-2,
a chelating agent selected from the group consisting of 4-dione, 2,2'-bipyridine and benzoylacetone; and (7)
A compound having the formula: (a) in which R1 and R2 are each selected from the group consisting of alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and R1 and R2 are combined together with the nitrogen to which they are attached; (b) X is selected from the group consisting of (-CH2-)n (n is an integer from 1 to 6); (c) R3
and R4 are each hydrogen selected from the group consisting of alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and R3 and R4, when combined with the nitrogen to which they are attached, are piperazino, morpholino, thiomorpholino, piperidino. and pyrrolidino.
【請求項42】  該樹脂の25℃における粘度が20
0乃至3,000cpsであり、かつ、硬化剤が酸化マ
グネシウムである請求項41の組成物。
42. The resin has a viscosity of 20 at 25°C.
42. The composition of claim 41, wherein the cps is 0 to 3,000 cps and the curing agent is magnesium oxide.
【請求項43】  該樹脂が、ホルムアルデヒド各1.
1乃至2.2モルに対してフェノール約1モルのモル比
のフェノールとホルムアルデヒドとの縮合生成物である
請求項41の組成物。
43. The resin contains 1. each of formaldehyde.
42. The composition of claim 41, which is a condensation product of phenol and formaldehyde in a molar ratio of about 1 mole to 1 to 2.2 moles of phenol.
【請求項44】  酸化マグネシウム硬化剤の量が樹脂
重量基準で約10乃至40%の範囲で変化し:エステル
官能性硬化剤がラクトン、環状有機炭酸エステル、カル
ボン酸エステル及びそれらの混合物からなる群から選択
されるものであり;かつ、促進剤が樹脂重量基準で1.
0乃至5%の範囲で変化する請求項42の組成物。
44. The amount of magnesium oxide curing agent varies from about 10 to 40% based on the weight of the resin, and the ester-functional curing agent is a group consisting of lactones, cyclic organic carbonates, carboxylic acid esters, and mixtures thereof. and the accelerator is selected from 1. based on the weight of the resin.
43. The composition of claim 42, varying from 0 to 5%.
【請求項45】  促進剤が、シアン酸アニオン、ギ酸
アニオン、次亜リン酸アニオン、硝酸アニオン、亜リン
酸アニオン及びスルファミン酸アニオンからなる群から
選択されるアニオンを該混合物に与える化合物である請
求項44の組成物
45. The accelerator is a compound that provides the mixture with an anion selected from the group consisting of cyanate, formate, hypophosphite, nitrate, phosphite, and sulfamate. Composition of item 44
【請求項46】  アニオンと結合して前記化合物を形
成するカチオンが、水素、ナトリウム、カリウム、リチ
ウム、カルシウム、マグネシウム、アンモニウム及び各
アルキル基中に1乃至4個の炭素原子を有するアルキル
置換アンモニウムからなる群から選択されるカチオンで
ある請求項45の組成物。
46. The cation that combines with the anion to form the compound is selected from hydrogen, sodium, potassium, lithium, calcium, magnesium, ammonium, and alkyl-substituted ammonium having 1 to 4 carbon atoms in each alkyl group. 46. The composition of claim 45, wherein the composition is a cation selected from the group consisting of:
【請求項47】  促進剤が、各アルキル基中に1乃至
3個の炭素原子を有する2,4−ジ(ジアルキルアミノ
メチル)フェノール、2,6−ジ(ジアルキルアミノメ
チル)フェノール及び2,4,6−トリス(ジアルキル
アミノメチル)フェノールからなる群から選択されるも
のである請求項44の組成物。
47. The promoter comprises 2,4-di(dialkylaminomethyl)phenol, 2,6-di(dialkylaminomethyl)phenol and 2,4-di(dialkylaminomethyl)phenol having 1 to 3 carbon atoms in each alkyl group. , 6-tris(dialkylaminomethyl)phenol.
【請求項48】  促進剤が、各アルキル基中に1乃至
3個の炭素原子を有する1,3,5−トリ(低級アルキ
ル)ヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジンである請求
項44の組成物。
48. The composition of claim 44, wherein the promoter is a 1,3,5-tri(lower alkyl)hexahydro-1,3,5-triazine having 1 to 3 carbon atoms in each alkyl group. thing.
【請求項49】  促進剤がペンタン−2,4−ジオン
である請求項44の組成物。
49. The composition of claim 44, wherein the accelerator is pentane-2,4-dione.
【請求項50】  促進剤が1,4−ジアザビシクロ[
2.2.2.]オクタンである請求項44の組成物。
50. The promoter is 1,4-diazabicyclo[
2.2.2. 45. The composition of claim 44, which is octane.
【請求項51】  促進剤が、ペンタン−2,4−ジオ
シ、ヘプタン−2,4−ジオン、2,2’−ビピリジン
及びベンゾイルアセトンからなる群から選択されるキレ
ート剤である請求項44の組成物。
51. The composition of claim 44, wherein the promoter is a chelating agent selected from the group consisting of pentane-2,4-diosyl, heptane-2,4-dione, 2,2'-bipyridine, and benzoylacetone. thing.
【請求項52】  促進剤が、化学式 なる化合物であり、但し上式中 A.  R1及びR2は、夫々、1乃至3炭素原子を有
するアルキルからなる群から選択されるものであり、R
1及びR2は、それらが結合する窒素と共に合体する時
には、ピペリジノ、ピペラジノ、モリホリノ、チオモル
ホリノ及びピロリジノからなる群から選択されるものを
表わし; B.  Xは(−CH2−)n(nは1乃至6の整数)
、−CH=CH−CH2−、 C.  R3及びR4は、夫々、水素、1乃至3個の炭
素原子を有するアルキルからなる群から選択されるもの
であり、R3及びR4は、それらが結合する窒素と共に
合体する時には、ピペラジノ、モルホリノ、チオモルホ
リノ、ビペリジノ及びピロリジノからなる群から選択さ
れるものを表わす;ことを特徴とする請求項44の組成
物。
52. The accelerator is a compound having the formula: wherein A. R1 and R2 are each selected from the group consisting of alkyl having 1 to 3 carbon atoms;
1 and R2 when taken together with the nitrogen to which they are attached represent selected from the group consisting of piperidino, piperazino, morpholino, thiomorpholino and pyrrolidino; B. X is (-CH2-)n (n is an integer from 1 to 6)
, -CH=CH-CH2-, C. R3 and R4 are each selected from the group consisting of hydrogen, alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and when combined with the nitrogen to which they are attached, R3 and R4 are piperazino, morpholino, thio. 45. The composition of claim 44, characterized in that it represents one selected from the group consisting of morpholino, biperidino and pyrrolidino.
【請求項53】  促進剤が炭酸リチウムである請求項
44の組成物。
53. The composition of claim 44, wherein the promoter is lithium carbonate.
【請求項54】  促進剤がアミンの酸付加塩であり、
前記の塩が25℃で1%以上の水溶解度を有し且つ前記
酸のアニオンがシアン酸アニオン、次亜リン酸アニオン
、硝酸アニオン、亜リン酸アニオン及びスルファミン酸
アニオンからなる群から選択されるものであり、かつ、
該アミンが各アルキル基中に1乃至3炭素原子を有する
2,4−ジ(ジアルキルアミノメチル)フェノール、2
,6−ジ(ジアルキルアミノメチル)フェノール及び2
,4,6−トリス(ジアルキルアミノメチル)フェノー
ルからなる群から選択されるもの;各アルキル基中に1
乃至3個の炭素原子を有する1,3,5−トリ(低級ア
ルキル)ヘキサヒドロ−1,3,5−トリアジン;2,
2’−ビピリジン;1,4−ジアザビシクロ[2.2.
2.]オクタン;及び化学式 但し上式中、 A.  R1及びR2は、夫々、1乃至3個の炭素原子
を有するアルキルからなる群から選択されるものであり
、R1及びR2は、それらが結合する窒素と共に合体す
る時には、ピペリジノ、ピペラジノ、モルホリノ、チオ
モルホリノ及びピロリジノからなる群から選択されるも
のを表わし; B.  Xは(−CH2)n(nは1乃至6の整数)、
−CH=CH−CH2−、 C.  R3及びR4は、夫々、水素、1乃至3個の炭
素原子を有するアルキルからなる群から選択されるもの
であり、R3及びR4は、それらが結合する窒素と共に
合体する時には、ピペラジノ、モルホリノ、チオモルホ
リノ、ピペリジノ及びピロリジノからなる群から選択さ
れるものを表わす;からなる群から選択されるものであ
る請求項44の組成物。
54. The accelerator is an acid addition salt of an amine,
the salt has a water solubility of 1% or more at 25°C, and the anion of the acid is selected from the group consisting of cyanate anion, hypophosphite anion, nitrate anion, phosphite anion, and sulfamate anion. is a thing, and
2,4-di(dialkylaminomethyl)phenol, in which the amine has 1 to 3 carbon atoms in each alkyl group;
, 6-di(dialkylaminomethyl)phenol and 2
, 4,6-tris(dialkylaminomethyl)phenol; 1 in each alkyl group;
1,3,5-tri(lower alkyl)hexahydro-1,3,5-triazine having from 3 carbon atoms; 2,
2'-bipyridine; 1,4-diazabicyclo[2.2.
2. ] Octane; and the chemical formula provided that in the above formula, A. R1 and R2 are each selected from the group consisting of alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and when combined with the nitrogen to which they are attached, R1 and R2 are piperidino, piperazino, morpholino, thio. represents one selected from the group consisting of morpholino and pyrrolidino; B. X is (-CH2)n (n is an integer from 1 to 6),
-CH=CH-CH2-, C. R3 and R4 are each selected from the group consisting of hydrogen, alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and when combined with the nitrogen to which they are attached, R3 and R4 are piperazino, morpholino, thio. 45. The composition of claim 44, wherein the composition is selected from the group consisting of: morpholino, piperidino, and pyrrolidino.
【請求項55】  酸付加塩がスルファミン酸塩である
請求項54の組成物。
55. The composition of claim 54, wherein the acid addition salt is a sulfamate salt.
【請求項56】  酸化マグネシウム硬化剤が二以上の
相異なる表面積の粒を含み、その約25乃至75重量%
が50m2/g以上の表面積を有し、かつ、その25乃
至75重量%が約10乃至25m2/gの表面積を有す
る請求項44組成物。
56. The magnesium oxide curing agent comprises particles of two or more different surface areas, about 25 to 75% by weight thereof.
45. The composition of claim 44, wherein the composition has a surface area of 50 m2/g or more, and 25 to 75% by weight thereof has a surface area of about 10 to 25 m2/g.
【請求項57】  該樹脂がフェノールとホルムアルデ
ヒドとの縮合生成物である請求項44の組成物。
57. The composition of claim 44, wherein said resin is a condensation product of phenol and formaldehyde.
【請求項58】  エステル官能性硬化剤がラクトンで
ある請求項44の組成物。
58. The composition of claim 44, wherein the ester functional curing agent is a lactone.
【請求項59】  常温で硬化された請求項44の組成
物。
59. The composition of claim 44, which is cured at room temperature.
【請求項60】  熱的に硬化された請求項59の組成
物。
60. The composition of claim 59 which is thermally cured.
【請求項61】A.  骨材 B.  pHが約5乃至9であり、樹脂固形分含量が前
記樹脂の約50乃至60重量%であり且つ粘度が25℃
で約100乃至4,000cpsである硬化可能なフェ
ノールレゾール樹脂 C.  該樹脂の約5乃至40重量%を占める、水酸化
マグネシウム及び10m2/g以上の表面積を有する軽
度焼成酸化マグネシウムからなる群から選択されるマグ
ネシウム硬化剤; D.  前記混合物の硬化を促進するために十分な量の
促進剤、但し前記促進剤は (1)  シアン酸アニオン、ギ酸アニオン、次亜リン
酸アニオン、硝酸アニオン、亜リン酸アニオン及びスル
ファミン酸アニオンからなる群から選択されるアニオン
を該混合物に与える化合物; (2)  各アルキル基中に1乃至3個の炭素原子を有
する2,4,6−トリス(ジアルキルアミノメチル)フ
ェノール; (3)  各アルキル基が1乃至3個の炭素原子を有す
る1,3,5−トリ(低級アルキル)ヘキサヒドロ−1
,3,5−トリアジン; (4)  炭酸リチウム; (5)  1,4−ジアザビシクロ[2.2.2.]オ
クタン; (6)  ペンタン−2,4−ジオン、ヘプタン−2,
4−ジオン、2,2’−ビピリジン及びベンゾイルアセ
トンからなる群から選択されるキレート剤;及び(7)
  化学式 なる化合物、但し上式中 (a)  R1及びR2は、夫々、1乃至3個の炭素原
子を有するアルキルからなる群から選択されるものであ
り、R1及びR2はそれらが結合する窒素と共に合体す
る時にはピペリジノ、ピペラジノ、モルホリノ、チオモ
ルホリノ及びピロリジノからなる群から選択されるもの
を表わし; (b)  Xは(−CH2−)n(nは1乃至6の整数
)、 からなる群から選択されるものであり;かつ、(c) 
 R3及びR4は、夫々、水素、1乃至3個の炭素原子
を有するアルキルからなる群から選択されるものであり
、R3及びR4は、それらが結合する窒素と共に合体す
る時には、ピペラジノ、モルホリノ、チオモルホリノ、
ピペリジノ及びピロリジノからなる群から選択されるも
のを表わす;からなる群から選択される;の混合物を含
む粗バッチ組成物。
Claim 61: A. Aggregate B. the pH is about 5 to 9, the resin solids content is about 50 to 60% by weight of the resin, and the viscosity is 25°C.
A curable phenolic resole resin C. D. A magnesium hardener selected from the group consisting of magnesium hydroxide and lightly calcined magnesium oxide having a surface area of 10 m2/g or more, comprising about 5 to 40% by weight of the resin; D. an amount of an accelerator sufficient to accelerate the curing of the mixture, provided that the accelerator comprises (1) a cyanate anion, a formate anion, a hypophosphite anion, a nitrate anion, a phosphite anion, and a sulfamate anion; (2) 2,4,6-tris(dialkylaminomethyl)phenol having 1 to 3 carbon atoms in each alkyl group; (3) each alkyl group 1,3,5-tri(lower alkyl)hexahydro-1 having 1 to 3 carbon atoms
,3,5-triazine; (4) Lithium carbonate; (5) 1,4-diazabicyclo[2.2.2. ] Octane; (6) Pentane-2,4-dione, heptane-2,
a chelating agent selected from the group consisting of 4-dione, 2,2'-bipyridine and benzoylacetone; and (7)
A compound having the formula: (a) in which R1 and R2 are each selected from the group consisting of alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and R1 and R2 are combined together with the nitrogen to which they are attached; (b) X is selected from the group consisting of (-CH2-)n (n is an integer from 1 to 6); and (c)
R3 and R4 are each selected from the group consisting of hydrogen, alkyl having 1 to 3 carbon atoms, and when combined with the nitrogen to which they are attached, R3 and R4 are piperazino, morpholino, thio. Morpholino,
A crude batch composition comprising a mixture of: selected from the group consisting of piperidino and pyrrolidino.
【請求項62】  該樹脂のpHが約5乃至8.5であ
り;樹脂量が骨材基準で約3乃至20重量%であり;か
つ、該混合物が、その硬化速度を増大させるために十分
な量のエステル官能性硬化剤を含む請求項61の組成物
62. The pH of the resin is about 5 to 8.5; the amount of resin is about 3 to 20% by weight based on the aggregate; and the mixture has a pH sufficient to increase its cure rate. 62. The composition of claim 61, comprising an amount of ester-functional curing agent.
【請求項63】  常温で硬化された請求項62の組成
物。
63. The composition of claim 62, which is cured at room temperature.
【請求項64】  マグネシウム硬化剤が約10乃至2
00m2/gの表面積を有する酸化マグネシウムであり
、かつ、該混合物が、硬化により組成物の曲げ強さを改
善する十分な量の繊維を含有する請求項62の組成物。
64. The magnesium hardening agent is about 10 to 2
63. The composition of claim 62, wherein the composition is magnesium oxide having a surface area of 0.00 m2/g and the mixture contains a sufficient amount of fibers to improve the flexural strength of the composition upon curing.
【請求項65】  骨材が砂であり、かつ、組成物が樹
脂重量基準で約0.1乃至1.5%のシラン接着促進剤
及び約0.005乃至0.1%の空気抜き取り剤を含有
する請求項64の組成物。
65. The aggregate is sand and the composition comprises about 0.1 to 1.5% silane adhesion promoter and about 0.005 to 0.1% air scavenging agent, based on the weight of the resin. 65. The composition of claim 64, comprising:
【請求項66】  熱的に硬化された請求項62の組成
物。
66. The composition of claim 62 which is thermally cured.
【請求項67】  骨材が、耐火物グレードのマグネシ
ア、アルミナ、ジルコニア、シリカ、炭化ケイ素、窒化
ケイ素、窒化ホウ素、ボーキサイト、石英、コランダム
、ジルコンサンド、オリビンサンド及びそれらの混合物
からなる群から選択されるものである請求項62の組成
物。
67. The aggregate is selected from the group consisting of refractory grade magnesia, alumina, zirconia, silica, silicon carbide, silicon nitride, boron nitride, bauxite, quartz, corundum, zircon sand, olivine sand, and mixtures thereof. 63. The composition of claim 62.
【請求項68】  フェノールレゾール樹脂がフェノー
ルとホルムアルデヒトの縮合生成物であり、かつ、組成
物がフィラーを含有する請求項62の組成物。
68. The composition of claim 62, wherein the phenolic resole resin is a condensation product of phenol and formaldehyde, and the composition contains a filler.
【請求項69】  骨材の重量基準で約5乃至25%の
黒鉛及び骨材重量の約1乃至5%のアルミニウム、マグ
ネシウム及びケイ素からなる群から選択される金属粉を
更に含有する請求項67の組成物。
69. Claim 67 further comprising about 5 to 25% graphite by weight of the aggregate and about 1 to 5% by weight of the aggregate metal powder selected from the group consisting of aluminum, magnesium, and silicon. Composition of.
【請求項70】  常温で硬化された請求項69の組成
物。
70. The composition of claim 69, which is cured at room temperature.
【請求項71】  熱的に硬化された請求項69の組成
物。
71. The composition of claim 69 which is thermally cured.
【請求項72】A.  pHが約5乃至9であり、樹脂
固形分含量が前記樹脂の約50乃至90重量%であり且
つ25℃における粘度が100乃至4,000cpsで
ある硬化可能なフェノールレゾール樹脂;B.  水酸
化マグネシウム及び約10m2/g以上の表面積を有す
る軽度焼成酸化マグネシウムからなる群から選択される
マグネシウム硬化剤、但し前記硬化剤の量は前記樹脂の
硬化速度を増大させるために十分な量である; C.  樹脂重量の約5乃至約40%を占めるエステル
官能性硬化剤; D.  樹脂重量の約0.1乃至5%を占める、前記混
合物中の水溶性マグネシウムを増加させるアニオンを前
記混合物に与える促進剤、但し前記アニオンは亜硫散水
素アニオン、硫酸水素アニオン、臭化物アニオン、塩化
物アニオン、硫酸アニオン、亜硫酸アニオン及びチオ硫
酸アニオンからなる群から選択される;の混合物を含む
粗バッチ組成物。
Claim 72: A. A curable phenolic resole resin having a pH of about 5 to 9, a resin solids content of about 50 to 90% by weight of the resin, and a viscosity of 100 to 4,000 cps at 25°C; B. a magnesium hardener selected from the group consisting of magnesium hydroxide and lightly calcined magnesium oxide having a surface area of about 10 m2/g or more, provided that the amount of said hardener is sufficient to increase the curing rate of said resin; ; C. D. an ester-functional curing agent representing about 5 to about 40% by weight of the resin; D. An accelerator that provides the mixture with an anion that increases the water-soluble magnesium in the mixture and accounts for about 0.1 to 5% of the weight of the resin, provided that the anion is a hydrogen sulfite anion, a hydrogen sulfate anion, a bromide anion, or a chloride anion. 1. A crude batch composition comprising a mixture of: selected from the group consisting of a thiosulfate anion, a sulfate anion, a sulfite anion, and a thiosulfate anion.
【請求項73】  該樹脂が25℃で約200乃至3,
000cpsの粘度を有し、マグネシウム硬化剤が酸化
マグネシウムであり、かつ、組成物が骨材及びフィラー
からなる群から選択されるものを含む請求項72の組成
物。
73. The resin has a temperature of about 200 to 3, at 25°C.
73. The composition of claim 72, wherein the composition has a viscosity of 0.000 cps, the magnesium hardener is magnesium oxide, and the composition comprises one selected from the group consisting of aggregates and fillers.
【請求項74】  該混合物が、酸化カルシウム、水酸
化カルシウム及び仮焼ドロマイトからなる群から選択さ
れるカルシウム含有化合物を含有し、該カルシウム含有
化合物の量がマグネシウム硬化剤重量の約1乃至25%
の範囲で変化し、かつ、前記のカルシウム含有化合物が
、重量基準でマグネシウム硬化剤の相当量を置き代える
請求項72の組成物。
74. The mixture contains a calcium-containing compound selected from the group consisting of calcium oxide, calcium hydroxide, and calcined dolomite, and the amount of the calcium-containing compound is about 1 to 25% by weight of the magnesium hardener.
73. The composition of claim 72, wherein the calcium-containing compound replaces a substantial amount of the magnesium hardener on a weight basis.
【請求項75】  前記アニオンがアミンの酸付加塩に
より付与され、前記酸のアニオンが亜硫酸水素アニオン
、硫酸水素アニオン、臭化物アニオン、塩化物アニオン
、硫酸アニオン、亜硫酸アニオン及びチオ硫酸アニオン
からなる群から選択されるものである請求項73の組成
物。
75. The anion is provided by an acid addition salt of an amine, and the acid anion is selected from the group consisting of bisulfite anion, bisulfate anion, bromide anion, chloride anion, sulfate anion, sulfite anion, and thiosulfate anion. 74. The composition of claim 73, which is selected.
【請求項76】  エステルがラクトンである請求項7
3の組成物。
[Claim 76]Claim 7 that the ester is a lactone.
Composition of 3.
【請求項77】  エステルがカルボン酸のエステルで
ある請求項73の組成物。
77. The composition of claim 73, wherein the ester is an ester of a carboxylic acid.
【請求項78】  アニオンが反応性の有機塩素又は有
機臭素を含む化合物により付与される請求項73の組成
物。
78. The composition of claim 73, wherein the anion is provided by a reactive organochlorine or organobromine containing compound.
【請求項79】  アニオンが塩化物アニオンである請
求項73の組成物。
79. The composition of claim 73, wherein the anion is a chloride anion.
【請求項80】  アニオンが硫酸アニオン、硫酸水素
アニオン又は亜硫酸水素アニオンである請求項73の組
成物。
80. The composition of claim 73, wherein the anion is a sulfate anion, a hydrogen sulfate anion, or a hydrogen sulfite anion.
【請求項81】  常温で硬化される請求項73の組成
物、
81. The composition of claim 73, which is cured at room temperature.
【請求項82】  常温における粘度の上昇が許容され
、続いて熱的に硬化される請求項73の組成物。
82. The composition of claim 73, which is allowed to increase in viscosity at ambient temperature and is subsequently thermally cured.
【請求項83】A.  約5乃至9のpHを有する硬化
可能なフェノールレゾール樹脂; B.  前記樹脂の硬化速度を増加させる十分な量の軽
度焼成酸化マグネシウム硬化剤、但し該硬化剤は二以上
の相異なる表面積の粒を含み、その約25乃至75重量
%は50m2/g以上の表面積を有し且つその25乃至
75重量%は約10乃至25m2/gの表面積を有する
の混合物を含む組成物。
Claim 83: A. A curable phenolic resole resin having a pH of about 5 to 9; B. A sufficient amount of a lightly calcined magnesium oxide hardener to increase the cure rate of the resin, provided that the hardener contains particles of two or more different surface areas, about 25 to 75% by weight of which have a surface area of 50 m2/g or more. and 25 to 75% by weight thereof has a surface area of about 10 to 25 m2/g.
【請求項84】  前記混合物の硬化速度を増加させる
十分な量のエステル官能性硬化剤を含む請求項83の組
成物。
84. The composition of claim 83, comprising a sufficient amount of ester functional curing agent to increase the cure rate of said mixture.
【請求項85】  酸化マグネシウムの量が該樹脂の5
乃至50重量%であり、エステルの量が該樹脂の約5乃
至40重量%であり、かつ、マグネシウム硬化剤が二以
上の相異なる表面積の粒から本質的になり、その約25
乃至75重量%が50m2/g以上の表面積のを有し且
つその25乃至75重量%が約10乃至25m2/gの
表面積を有する請求項83の組成物。
85. The amount of magnesium oxide is 5% in the resin.
the amount of ester is about 5 to 40% by weight of the resin, and the magnesium curing agent consists essentially of particles of two or more different surface areas, about 25% of which
84. The composition of claim 83, of which 75% by weight has a surface area of 50 m2/g or more and 25% to 75% by weight thereof has a surface area of about 10 to 25 m2/g.
【請求項86】  フェノールレゾール樹脂がフェノー
ルとホルムアルデヒドとの縮合生成物である請求項84
の組成物。
Claim 86: Claim 84 wherein the phenol resole resin is a condensation product of phenol and formaldehyde.
Composition of.
【請求項87】  常温で硬化された請求項83の組成
物。
87. The composition of claim 83, which is cured at room temperature.
【請求項88】  常温での粘度上昇が許容され、かつ
、引き続き熱的に硬化される請求項83の組成物。
88. The composition of claim 83, which is allowed to increase in viscosity at room temperature and is subsequently thermally cured.
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JP2003511518A (en) * 1999-10-12 2003-03-25 ボーデン・ケミカル・インコーポレーテッド Improvement of ester curing binder
JP2014098081A (en) * 2012-11-14 2014-05-29 Dic Corp Thermosetting resin composition and fiber-reinforced composite material
TWI747741B (en) * 2021-02-20 2021-11-21 中國鋼鐵股份有限公司 Thermosetting blast furnace grouting material

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