JPS6054960A - 無機樹脂を製造する組成物および方法並びに得られる製品 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 Ａ発明の分野 本発明は無機樹脂に関し、これを製造する組成物および
方法並びに支持体表面上に配置されたそのような無機樹
脂を含む製造物品に関し、より詳しくは性質の独特の舶
合せおよび広範な用途を有する無機レジンセメントに関
する。本発明の無機レジンセメントは非気泡質または気
泡質構造物として形成することができる。

日従来技術 多くの無機レジンセメント系が知られている。

あるものはマグネシウムオキシクロライドまたはマグネ
シウムオキシサルフェートで形成され（米国特許第３．
３２０．０　’７　’７号、第’ＡＩ’１ｉ７１１４１
号および第’Ｉ’、、３／Ａ、９６７号）；あるものは
リン酸塩およびマグネシアを用いて形成される。この後
者の型の典型例は酸性リン酸マグネシウム、マグネシア
、シリカ、鉱物繊維および、残余成分の重量の７０〜／
ｌＩＯ％の量の水の組成物（米国特許第３．７５．２．
　Ａ　ｇ　１７号）；低反応性マグネシアが鉱酸（オキ
シリン酸以外）またはカル？ン酸の陰イオンを含有する
酸リン酸アルミニウム複合体と反応させられる組成物（
米国時［Ｆｒ第３．９．２３．　、！；　３り号）；並
びにシリカ、アルミナおよびマグネシアでスラリーにし
た酸とリン酸アルミニウム〔例身ばＡＪ（ｐｏ４）、）
の溶液で形成された組成物（米国特許第３．９９１λ左
ｌＩ月）である。米国特許第ユク３コ、６ｇ１Ｉ号の絶
縁材は契淵における多量の水の除去が必要であり；米国
特許第３．９１３．！；３’１号の冷間硬化耐火材は同
化に長い時間（例えば６〜ｇ時間）が必要であり；また
米国特許第ユ９９１２Ａ；’Ｉ号の絶縁材の形成に使用
されるスラリーは左θ０℃またはより高温で焼成しなけ
ればならない。Ｊｕｌに、リン酸−アンモニウムおよび
ニアンモニウムが死焼酸化マグネシウムと反応させられ
た。これらの組成物は多くの固有の不利益を有し、その
中には強いアンモニア臭および生ずるセメントの表面−
にのリン酸基溶液残留物の形成がある。一般に、リン酸
塩およびマグネシアを用いるそのような従来技術の無機
樹脂系は、耐火物ライニング、熱絶縁材並びにセメント
およびモルタルの代替として速硬性の結合骨材構造物の
製造における使用のような用途に限定された用途を有す
る特性のものであった。

発明の概要 本発明の無機樹脂は広範な用途、例えば成形形状（気泡
質および非気泡質構造物）；熱、電気および（または）
音響の絶縁材；結合材および接着剤；コーティングおよ
び（または）表面材；補修組成物；有機、例えばセルロ
ース、繊維、および（または）ガラス繊維などのような
無機繊維を含む人造ゲート、において現在知られている
有機樹脂の少くとも一部を置換できる。本発明の無機樹
脂はリン酸−アルミニウムまたはリン酸−マグネシウム
あるいは混合物とケイ灰石または酸化マグネシウムある
いは混合物との間の発熱反応によって形成される。急速
な発熱反応は外部から適用する熱を使用しないで液体反
応混合物中の水を蒸発させる。さらに、典型的な有機樹
脂に比し比較的安価な物質の使用が類（ＣＩの用途に予
定する多くの有機樹脂よりも多くの利点を提供する。本
発明の無機樹脂は実質上不燃性の、強固′ｊ「、水並び
に酸、アルカリおよび有機溶剤を含む多くの薬品に剛性
であるように配合することができる。

従って本発明の目的は改模された無機レジンセメントを
形成するための二成分系を柳供することである。本発明
の他の目的は、二成分が分離していると月または年の長
い貯蔵寿命を有するが、しかし二成分を混合すると発熱
的に反応を開始して多様の支持体表面に適用できる無機
樹脂を形成し、種々の構造物、例えば配管、導管組織、
パネルなど、に注型または成形できるよりな二成分液体
系を提供することである。

さらに本発明の目的は良好な電気、熱および音響の絶縁
特性を有し、本質的に不燃性、非発煙性および無臭の気
泡質または非気泡質形態の独特の無機樹脂を提供するこ
とである。本発明の他の目的は機械加工性で非脆砕性で
あるが意外な強度、高温、薬品、水、紫外線暴露に対す
る爵１性、並びに摩耗および負な温度変化に対する耐性
を有する新規かつ意外な無機レジンセメントを提供する
ことである。

本発明のなお他の目的は改Ｑされた無機レジンセメント
形成用の二成分液体系を提供することである。本発明の
２液体成分が混合されると、二成分は発熱的に反応し、
水の除去にまたは最終硬化を行なうのに何ら外部から適
用する熱を必要としないで樹脂を形成する。樹脂形成組
成物が液化されている期間、同化（ｓｅｔ−ｕｐ）　時
間、発泡時間および発泡剤を用いた気泡質樹脂のフオー
ム同化（ｆｏａｍ　５ｅｔ）　時間は制御し予め定める
ことができる０ 本発明のこれらおよび他の目的および利点は以下の発明
の詳細な記載から明らかであろう。

発明の詳細な記載 本発明の７つの重要な特徴によれば、本発明の樹脂組成
物は、無機樹脂を形成する直前まで分離して保持される
２つの物理的に分離された成分で提供される。第１の無
機樹脂成分、以下成分Ａとして示す、は約７０Ｏ〜約／
　０．００θセンチポアズの範囲にある粘度を有するリ
ン酸−アルミニウム、リン酸−マグネシウムまたはそれ
らの混合物の水溶液を含む液体である。第一の成分、以
下成分Ｂとして示す、は水性ビヒクル、比較的小さい表
面積を有するケイ灰石、酸化マグネシウムまたはそれら
の混合物から選んだリン酸塩反応性成分、例えば約０．
７　ｋｍ／ｆの表面積を有する死焼酸化マグネシウム、
および非反応性分散剤を含む液体である。成分臼は成分
へと速やかに、完全に混合されそれによりスラリーを形
成し発熱的に反応して無機樹脂を形成することが可能な
粘度を有すべきである。

本発明の他の重要な特徴によれば、非反応性の、低い水
要求量の充てん剤、例えばシリカ、ミルドファイバーま
たは予め形成した気泡質物質、を成分＾に添加すること
ができる。ケイ灰石はまた成分Ａに加えてき裂耐性を加
えた樹脂を与えることができる。樹脂は発泡剤、好まし
くは炭酸カルシウム、を成分Ｂに、界面活性剤を一方ま
たは両方の成分に添加することにより気泡質形態に製造
することができる。

本発明の他の重要な特徴によれば、２つの液体成分Ａお
よびＢは樹脂混合物をレジンセメント支持体表面上に適
用する直前に混合され反応性無機レジンセメント混合物
を形成する。成分Ｂは成分Ａと速やかにかつ完全に混合
することが可能な粘度、例えば約７００〜約／　０．０
００センチポアズ、を有すべきであり、そして成分Ａと
Ｂとが混合され、発熱的に反応し無機樹脂として固化す
るスラリーを形成する。同化時間は、コ液体成分が混合
されれば３０秒ないし数分の範囲である。ツ液体成分は
、混合物がミキシングヘッドからレジンセメント支持体
表面に吹付けられるので、連続ミキシングヘッド中で混
合してレジンセメント混合物を形成することができる。

レジンセメント支持体表面は同化中レジンセメント表面
を支持できる任意の表面、例えばガラス繊維マットまた
は硬質の型であることができる。コ液体成分は反応性ス
ラリーを形成し、反応は混合すると始まり、固化および
硬化中発熱的に経続し、何ら外部から適用する熱を必要
としないで混合物中の水を蒸発させる。

樹脂は、何ら外部から適用する熱なしに数時間ないし数
日の範囲の期間中に完全に硬化する。

本発明の７つの重要な態様によれば、本発明の無機レジ
ンセメントはリン酸−アルミニウム、リン酸−マグネシ
ウムまたはそれらの混合物の水溶液を含む液体成分Ａと
非反応性分散剤およびリン酸塩反応性成分を含む液体成
分Ｂとを混合したときの反応によって形成される。リン
酸塩反応性成分は反応性ケイ灰石、こ〜に約７０２７未
満のアスペクト割合を有するケイ灰石と定義される；比
較的小さい表面積を有する酸化マグネシウム、例えば約
ｏ、ｉ　ｒｒＶｆ／〜約、３−　ｎＶｆの範囲の表面積
を有する死焼酸化マグネシウムまたは任意の他の酸化マ
グネシウム；あるいはそれらの混合物であることができ
る。成分Ａと日との間の反応によって形成される無機樹
脂は良好な強度；不燃性；熱、薬品、水を含む、紫外線
に対する耐性に；また構造物形状に形成されるその適応
性に特徴がある０本発明の樹脂はまたシリカ、ミルドフ
ァイバー、予め形成した気泡質物質などのような充てん
剤並びに、少くとも／り：／のアスペクト割合を有する
ケイ灰石と定幹される非反応性リン灰石を含むことがで
きる。これらの添加剤は樹脂の種々の所望の性質忙寄与
する。最後に、樹脂は形態的に気泡質であることができ
、好ましい気泡の大きさは超微粒ないし中間の範囲であ
る。

本発明の無機樹脂は分離しているとき長い貯蔵寿命であ
り、混合したとき直ちに反応して樹脂を形成で鎗るΩつ
の分離した液体成分を提供することＫより形成される。

反応は発熱であり、樹脂の同化および最終硬化の達成に
何ら追加の熱を必要としない。成分の混合物中の水の量
は低水準、例えば混合物の総重量の１１０％未満、好ま
しくは硬化中に除去すべき量を最少化するため全混合物
の重量の２Ｓ％未満に保持すべきである。本発明の他の
重要な特徴によれば、混合物中の余水は樹脂の安定性お
よび完全性を増し、一方３０秒程度ないし数分（例えば
／３分）の範囲にある固化時間？よび数時間ないし数日
程度の硬化時間を可能にするため成分ＡおよびＢの糾合
せの総重１の３０％未満である。樹脂は気泡を有しまた
は有さないで形成することができ、高い強度：良好な熱
、市。

気および音豐の絶縁性；薬品および湿分耐性；不燃性お
よび非発煙性を含む性質の独特の糾合せを含む。り、泡
質形態の構造を変えて種々の密度の物質を提供すること
ができる。

液体成分＾はリン酸−アルミニウム（Ａｅ（Ｈ２ＰＯ４
）ρまたはリン酸−マグネシウム（ｖｒ（＋２ｐｏ４）
２）　あるいはそれらの混合物を水溶液の形態で含む。

液体成分日は実質上非反応性の分散剤および反応性ケイ
灰石（針状のメタケイ酸カルシウム）、比較的小さい表
面積を有する微粒状死焼酸化マグネシウムまたはそれら
の混合物であるリン酸塩反応性成分を含む。

これらの一つの液体成分の粘度は、２　、ｔ　℃で約７
００〜約／　０．０００センチポアズの範囲にあるべき
であり、それらは成分の速やかな、完全な混合を可能に
するため実質上調和、すなわち粘度の±ａＳ％、させる
べきである。混合の結果生ずる反応は発熱で急速である
。液体時間、固化時間および発泡時間、並びに樹脂の物
理的性質および物理的形態は２成分に対する種々の成分
の添加により予め決定することができる。これは以下の
コ液体成分の詳細な説明および実施例から明らかになろ
う。

本発明の全利点を達成するために成分Ａおよび日のそれ
ぞれの中の水の１・は、二成分が注入でき、容易に混合
できる液体である条件で最少化すべきである。過剰、例
えば成分＾および日の総重量を基にして約４ｔθ％より
多い水は、同化および硬化並びに後の昇温における樹脂
の使用中に、樹脂に収縮およびき裂、水蒸気破裂および
（または）結合破壊を生ずることができる。成分Ａと８
との発熱反応は樹脂の構造を保持しながら混合物から水
を除去するのに十分な制御されたエネルギー源を与える
。樹脂の形状、例えばシート、れん瓦、パネル、成形お
よび押出し構造物など、は何ら追加のエネルギー源力な
しに分程度内に形成することができる。これらの形状は
病好な寸法安定性を示し、それらの次稜の使用中実質」
：不賛である。

本発明の他の新月かつ：を列な態様によりば、反応性ケ
イ灰石および酸化マグネシウムがともに成分日中に含ま
れる。本発明によれば、ケイ灰石（反応性）はリン酸−
マグネシウムおよび（または）リン酸−アルミニウムと
速やかに反応して無機レジンセメントを形成するが、リ
ン酸または仙の酸性リン酸塩と比較的非反応性である。

ケイ灰石とリン酸−アルミニウムまたはリン酸−マグネ
シウムとの間のこの章外な反応はθ　〜／θ０−％の反
応性ケイ灰石を成分日中のリン酸塩反応性成分として使
用することを可能にして、残余のリン酸塩反応性成分は
酸化マグネシウムである。

成分Ａ 成分へのリン酸−アルミニウムおよびリン酸−マグネシ
ウムは好ましくは明澄なシロップ状水溶液の形態で供給
され、溶液中の水は成分へに対する液体ビヒクルを与え
て２３℃における７００〜／θθ００センチポアズの範
囲の粘度を達成する。

適当なリン酸−アルミニウム溶液の典型例はＡ６２０ｘ
、　ｇ　％およびＰ２Ｏ５３，３，７％＜３０１量％の
固形分）が分析され、比重／、＋７、ｐ＋［７，０およ
び１７７、！；０のデータ値を有するものである。適当
なリン酸−マグネシウム溶液の典型例はＭｆＯｊ？、３
％゛およびＰ２Ｏ５３２，６％（ｌＩ＋重量％の固形分
）が分析され、比重／、３ｇ　、　ｐＨ／、、２　（／
％浴溶液、１１２．９°のが−メ値を有するものである
。成分Ａ中の水性リン酸−アルミニウムおよび（または
）リン酸−マグネシウム溶液は混合したときに成分Ａと
日との総重量の約２０〜約り０重量％の範囲にあるべき
である。リン酸塩成分の８（固体基準）は成分Ａと８と
の総重量の約７０〜３５％の範囲にあるべきである。

一般に、リン酸−アルミニウムの使用は、生ずる樹脂が
多少搾好な高温耐性を示すので、化学発泡剤を使用する
とき気泡質樹脂の形成にリン酸−マグネシウムよりも好
−ましい。一方、リン酸−マグネシウムは一般に、より
高い強度を有する樹脂を形成する。一つのリン酸塩成分
の混合物は強塵と高温耐性の所望の組合せを有する樹脂
を与える。

本発明の他の重要ｔ「特徴によれば、７種またはより多
くの不活性な低い水要求量の充てん剤を成分Ａに添加！
−て種々の物理的性質を有する無機樹脂を形成すること
ができる。本発明の全利点を達成するために、充てん剤
は、充てん剤１０θｆの流動性ペーストの製造に約、ｙ
ｏｃＱを超えない水を必要とすべきである。適当な充て
ん剤の典型例はシリカ（−３，２左メツシユ）、鉱物ま
たはガラスのミルドファイバー、粉末ガラス、ガラス♂
−ズ、フリント、チタニア、ある粘土、パライトなどお
よびそれらの混合物である。充てん剤は成分Ａと８との
総重量の約左θ重量・％までの量で存在することができ
、その量は水要求−１必要な成分粘度、および最終無機
樹脂の所望物理的性質のような因子により決定される。

シンタクチック気泡質構造物、すなわち、予め形成した
気泡質充てん剤を混合したもの、を形成することが望ま
れれば、そのような充てん剤を成分Ａに加えることがで
きる。そのような予め形成された多くの種々の型の気泡
質充てん剤を利用することができ、ガラス；セラミック
または合成有機樹脂バブル；バーミキュライト；などが
含まれる。気泡質充てん剤はまた充てん剤１００１の流
動性ペーストの製造に約３θ菌を超える水を必要とすべ
きではない。添加される気泡質充てん剤の量は最・終樹
脂に望む気泡質構造により、また成分Ｂとの相客性に必
要な成分Ａの最終粘度によることができる。添加される
すべての型の充てん剤のＬ＠量は成分Ａと日との総重量
の約３０重ｆｔ％までであることができる。

本発明の他の重要な態様によれば、ある樹脂配合物、殊
に発泡剤またはあわ立て剤により形成された気泡質構造
を有するもの、において実質上非反応性である形態のケ
イ灰石が成分へのリン酸−アルぐニウムおよび（または
）リン酸−マグネシウムに添加される。本発明のこの態
様に従って有用な典型的な伸反応性形態のケイ灰石は少
くとも約／Ｓ：／のアスペクト割合および約／−０ｒｒ
Ｖｆ未満の表面積を有する微粒状の針状物質である。そ
れは天然産鉱物であり、分子−１１−／　／　Ａを有す
る実質上純粋なメタケイ酸カルシウム、Ｃａ５１０３、
である。童外にも、成分Ａに対する低反応性ケイ灰石の
添加は形成された無機樹脂中のき裂および収縮を低下す
る。本発明のこの態様に従って成分Ａに添加するとき、
低反応性ケイ灰石は成分ＡとＢとの総重量の約１０％ま
での量で添加される。本発明のこの態様の全利点を達成
するために、低反応性ケイ灰石は成分Ａに、成分Ａと日
との総重量の約Ｓ％までの量で添加される。成分Ａの非
常に長い貯蔵寿命を達成するために、成分への低反応性
ケイ灰石繊維は、こ〜に示した低反応性ケイ灰石でもリ
ン酸塩と反応するので、ケイ灰石繊維とリン酸−アルミ
ニウムまたはリン酸−マグネシウムとの尚早な反応を防
ぐために成分ＡとＢとを混合する直前に加えるべきであ
る。

液体成分Ａは、無機樹脂を気泡質形態に形成するため発
泡剤が含まれるときに、はり水性界面活性剤を成分Ａと
８とのａ重量の約θ、２〜約Ｓ％の量で含むべきである
。この界面活性剤は形成および固化中フオームを安定化
し最終気泡質樹脂の気泡サイズおよび密度を制御する。

本発明のこの態様の全利点を達成するために界面活性剤
は固化および硬化中の樹脂内の炭素の形成を防ぐための
疎水性のヒユームドシリカ、シリコーンまたはチタナー
トのような非炭化性界面活性剤であるべきである。炭化
が許容できればステアリン酸のカルシウム、亜鉛または
アルミニウム塩のような界面活性剤を使用できる。少１
・のそのようなはつ水性界面活性剤は本発明による非気
泡質構造物並びに気泡質構造物の配合に成分ＡまたはＢ
あるいは両方に添加することができる。

硬化および次の特定樹脂用途のための樹脂の加熱中、本
発明の樹脂からの水放出のプロフィールを制御し、予め
決定することが望ましいであろう。

水放出は本発明の他のｓ要な特徴に従って、シリカのよ
うな不活性の、低水要求ｌの充てん剤のすべてまたは一
部を微粒の水和アルミナ、すなわちＡｌ　２０ｗ、・、
？Ｈ２０、のような化学的に水和した水放出性物質でｆ
檜することにより制御できる。そのような水放出性物質
の使用は実施例／、７に例示される。

成分への配合において、リン酸−アルミニウム、リン酸
−マグネシウムまたはそれらの混合物の水溶液はリン酸
塩（類）に水を加え水中のリン酸塩反応物の予め定めた
濃度を与えることにより１ｌＩＡＩ製される。この液体
は成分の混合中の過熱を防ぐために、好ましくは約１５
℃（約ＡＯ’ｌｉ’）の温度に保持される。

低反応性ケイ灰石、充てん剤および界面活性剤は、もし
あれば、液体に添加し、混合して成分日と混合するスラ
リーに形成する。

成分日 成分日はケイ灰石、酸化マグネシウムまたはそれらの混
合物であることができるリン酸塩反応性成分を与える。

成分日のケイ灰石は／θまたはそれ未満のアスペクト割
合を有する針状形態である点で成分＾に加えるものと差
別される。本発明の全利点を達成するために、成分Ｂの
反応性ケイ灰石はｇ未満、殊に約Ｓ〜／、のアスペクト
割合を有すべきである。本発明の全利点を達成するため
、反応性ケイ灰石の表面積は少くとも／、０φ、殊に少
くとも／、、２　、ｔ　ｒｒＶｆであるべきである。本
発明により有用な典型的な反応性ケイ灰石は約／、！；
　！ｒφの表面積を有する。成分＾のケイ灰石と同様に
、それは実質上純粋なメタケイ酸カルシウムであるが、
しかし、より高いアスペクト割合を有する物質と異なり
、それはリン酸管アルミニウムまたはマグネシウム成分
と非常に反応性である。本発明の重要な特徴によれば、
リン酸塩反応性成分として少くとも若干の反応性ケイ灰
石の使用が最終樹脂中のき裂および収縮を最小化する０
成分Ｂ中の反応性ケイ灰石の量は成分ＡとＢとの総重量
の約りＯ重量％までであることができる。

リン酸塩反応性成分として使用する酸化マグネシウムは
、少くとも！ｒｎＶｆの表面積を有する所謂反応性酸化
マグネシウムに比べると比較的低い反応性を有すると考
えることができる。本発明によれば、酸化マグネシウム
は約コ、θｒｒＶｆ未満の表面積を有すべきである。本
発明の全利恢を達成するために１酸化マグネシウムは八
０　ｒｒＶｆまたはそれ未満の表面積を有すべきである
。本発明により有用な典型的な酸化マグネシウムはθ、
７＆イ今の表面積を有し、高密度の低反応性酸化マグネ
シウムとして分類される。酸化マグネシウムは微粉砕す
べきであり、好ましくは３．２５メツシュ篩通ＪＫ調整
される。成分日中のこの酸化マグネシウムの量は成分Ａ
と８との総重量の約ＳＯ重量％までであることができる
〇一般に、添加した酸化マグネシウムが多いほど混合物
は一層反応性であり、樹脂固化時間が一層短かい。本発
明の重要な特命によれば、若干の酸化マグネシウムの添
加が最終樹脂に追加の強度を与える。

ケイ灰石および酸化マグネシウムの両方が成分Ｂ中のリ
ン酸塩反応性成分として使用されるときにはこれらの反
応物質の相対量はＯ十〜１００−％の全範囲にあること
ができる。本発明の全利点を達成するために、成分への
リン酸塩溶液と成分Ｂのリン酸塩反応性成分との相対量
は約！０／ＳＯ〜約乙左／３Ｓ（重量基準）の範囲にあ
ることができる。殊に新規かつ意外な結果はリン酸塩溶
液とリン酸塩反応性成分との重量比が左左ト乙０／４ｔ
３〜りＯの範囲にあるときに得られる。

新規かつ意外な結果を達成するためのリン酸塩とリン酸
塩反応性成分との典型的な比は、！；ｇ−’ｌ−２であ
る。これはまた、乾燥量基準のリン酸塩／リン酸塩反応
性成分の比が約２！ｒ／７！ｒ〜約３３／乙３の範囲で
あることができ、典型的な比は、２９／７／であること
を童味する。

本発明の他の重要な特徴によれば、分散剤はへキザメタ
リン酸ナトリウム、トリポリリン酸ナトリウム、酸性ビ
ロリン酸ナトリウム、リン酸三ナトリウムおよびリン酸
三カリウムからなる群から選ばれる水性リン酸塩分散剤
である。分散剤；は配合および混合の条件の下で仙の樹
脂成分と実質士非反応性であるべきである。本発明の全
利点を達成するために、本発明の／態様に従ってリン酸
−アルミニウムで非気泡層樹脂を形成するときに分散剤
はトリポリリン酸ナトリウム、ヘキザメタリン酸ナトリ
ウム、酸性ビロリン酸ナトリウムまたはそれらの混合物
であるべきである。リン酸噴アルミニウムを用いて非＠
泡質樹脂を形成するとき、７種またはより多くのとわら
の分散剤は他の非反応性分散剤よりも意外に沖好な強度
の樹脂を与える。水溶液中の分散剤の濃度およびそのよ
うな溶液の量は所要の分散作用を行い、また所望粘度に
成分Ｂの液体ビヒクルを供給するように選ばれる。

この分散剤の最適１゛は任意に選んだ樹脂組成物に対し
て容易に決定することができる。実施例／／に見られる
ように１炭酸カルシウムのような化学発泡剤が気泡質樹
脂を形成するために使用されるときには、分散剤は成分
ＢのｐＨを約７０未満に保って二酸化炭素の放出を可Ｉ
ｎするよ５に選ばねばならない。

記載した７種またはより多くの成分Ａに添加する型の不
活性な、低水要求量の充てん剤はまた成分日に加えるこ
とができる。そのような不活性充てん剤を成分Ａおよび
Ｂの両方に添加するならば、添加する総量は成分Ａと日
との総重量の約３０％までの量であることができる。

本発明の他の重要な特徴によれば、気泡質構造物は成分
Ａと日との混合中にガスを発生できる化学発泡剤を用い
ることにより形成できる。その発泡剤は成分日に添加さ
れる。発泡剤は成分Ａと日とが混合されたときに形成さ
れる酸性スラリー中で反応、分解または蒸発によりガス
を放出できるものであるべきである。他の無機炭酸塩、
例えば炭酸ナトリウムおよび重炭酸ナトリウム、を用い
て本発明の全利点を達成できるけれども、化学発泡剤は
３．２３メツシユ篩を通過するように調整した炭酸カル
シウムであるべきである。炭酸カルシウムの量の調整に
より、約０１７６〜約０．ｇ　ｏ　ｔ／ｍｔ（７０〜！
；　０１ｂ／ｆｔ３）　の範囲の密度を有する気泡質無
機樹脂を形成することができる。本発明の重要な４ｉｆ
ｇによりば、成分Ｂに添ｈ［１する発泡剤の量は成分Ａ
と日との総１稠°の約θ、λ〜約７左％の範囲であるこ
とができ、発泡剤を用いるとき本発明の全利廃を達成す
るため発泡剤の量は総重量の約θ、ｓ〜約６％の範囲に
あるべきである。

本発明の他の重要な％徴によれば、リン酸−マグネシウ
ムをリン酸塩反応性成分として用いるときにリン酸二カ
リウム、リン酸三カリウム、トリポリリン酸塩、テトラ
カリウムホスフェートまたは上記分散剤の混合物が、試
験した他の分散剤で達成された強度の少くとも２倍であ
る新しい意外な強度を有する無機レジンセメントを与え
る。これらの特定の分散剤はリン酸−アルミニウムと反
応し、従ってリン酔−アルミニウムがリン酸塩反応性成
分の＃；量の少くとも１０％である配合に適当ではない
。

気泡質樹脂はまた本発明の原理に従い、二酸化炭素また
は空気のような不活性圧縮ガスを物理的発泡剤として使
用することにより製造できる。物理的発泡剤は、成分Ａ
と８とを混合しながらばキブー中へ導入し、またはスタ
ティックミキサー（ｓｔａｔｉｃ　ｍ１ｘｅｒ）　を混
合に用いるときスタティックミキサーのフロント中へ流
入することができる。

成分Ａに加えるはつ水性界面活性剤は成分へに加えたも
のに加えてまたはその代りに成分Ｂに添加することがで
きる。成分へまたはＢあるいは両方に添加する総量は全
成分重量の約３％を超えるべきではない。

成分日の配合において、分散剤の水溶液が液体ビヒクル
を与え、それに攪拌しながら、リン酸塩反応性成分〔ケ
イ灰石、および（または）酸化マグネシウム〕が、用い
れば発泡剤並びに追加光てん剤および界面活性剤ととも
に添加される。成分日は、成分Ａと同様に、好ましくは
混合前に約／！ｒ℃に冷却される。本発明の他の重要な
特徴によれば成分８の長い貯蔵寿命は成分６を乾燥形態
で配合し成分Ａと日との混合前に水を添加することによ
り達成できる。

成分ＡおよびＢは、示した粘度範囲のａつのスラリーを
速やかにかつ完全に混合するのに適する任童の型のブレ
ンダー、ミキサーまたはミキシングヘッド中で混合され
る。そのようなずキザーには羽根を備えたもの、連続的
なミキシングヘッドおよびスタティックミキサ・−が含
まれる。スラリー混合物の粘度は急速に上り、続いて起
る発熱反応において十分な熱が発生しうハ剰の水を水蒸
気として蒸発させる。反応物質の選択により混合物が液
体である時間を約３θ秒ないし／θ分程度の間で変える
ことができる。同様に％気泡質樹脂の形成において「フ
オームライズ（ｆｏａｍ　ｒｌｓｅ）Ｊ　時間を調整し
約／分〜左分の間に１　「７オ一ム同化時間を約／、、
ｆｆ〜／θ分の間で変えることができる。

前記のように、はり水性界面活性剤は発泡および固化中
気泡質樹脂を安定化し、すなわち樹脂が固化するまで気
泡の崩壊を防ぐ。樹脂の完全な硬化は周囲温度で起り、
比較的短い時間、例えば数時間ないし数日、が必豐であ
る。

成分Ａと８との液体混合物は、同化前に成形、押出し、
圧縮成形などＫより仔病所望の形態に形成することがで
きる。それは表面上に哨縛し、適鮨な手法により表面上
に塗布し、また予め定めた空間中の気泡質充てん物の形
成に使用することができる。その不燃性のためにそれは
壁板張りに殊に適し：その薬品および溝分耐性のためＫ
それはｉ４イデ、導管などに使用でき；またその高い絶
縁性のために絶縁物などに形成できる。これらは本発明
の独特の無機樹脂に対する、しかし若干の典型的な用途
例であることが認められよう。

本発明の組成物、生成物および方法はさらに以下の実施
例に関連して記載されるが、それらの実施例は例示であ
って限定ではない。

以下の実施例において、種々の成分の量は重置部で示さ
れる。一つの成分は別々に高速プレングー中で配合され
、次いで（幾械的ミキサー中で混合またはブレンドされ
た。成分Ａおよび日はそれぞれ混合を初めだときに約／
＆、３’Ｃ（ルＯ’Ｆ）であった。リン酸−アルミニウ
ムはＡｌ２Ｏ５ｇ　％およびＰ２０Ｈ５ｊ３゜り％（！
ｒθ重ｆｆｉ％の固形分）’１７．．！？。

２−メを含むと分析された水溶液であり茎リン酸−マグ
ネシウムはＭｇＯぶ３％およびＰ２Ｏ５３ユ６慢、（ｌ
ＩＩＩ重ｔ％の固形分）　４ｔ２．デＯｄｒ−メ　を含
むと分析された水溶液である。シリカ充てん剤は一３２
３メツシュであり、成分へのケイ灰石は約ｘｏｔｉのア
スペクト割合および０．ｇｆｒｒｌ／’ｊの表面積を有
する針状物質である。成分日の反応性ケイ灰石は約３；
／のアスペクト割合および１Ｓ３ｄ／ｆ　の表面積を有
する針状物質でありＩ酸化マグネシウムはマグネシウム
富！ラインから処理された、−３２！；メツシュでθ７
３ｄ／りの表面積を有する高純度１柴銘柄物質である。

実施例／ 成分Ａ リン酸−マグネシウム　１００部 シ　リ　カ　／　θ　０ ケイ灰石　／３ 成分Ｂ リン酸三カリウム−３０％溶液　−左 酸化マグネシウム　７０ クリコーン　／ 〔例工ばダウコー＝ｙグ（Ｄｏｗ　Ｃｏｒｎｌｎｇ）　
７７２　＋ユニオンカーバイト（Ｕｎｉｏｎ　Ｃａｒｂ
ｉｄｅ）　ａ２７２）樹脂は一時間後、ｌ−、！、’７
ｋｇ／ｃＩｌ（りｊＯｐｓｌ）および夕日後１０３．３
に９／ｃｄ（／ＩＩりθｐｓｉ）の破壊係数；夕日後／
、２．６％の重量減およびＩｔりの比重を有する。

実施例コ 成分　Ａ リン酸−マグネシウム　１００部 シ　リ　カ　−　／　θ　θ 成分　日 リン酸三カリウム−５０％溶液　３５ ケイ灰石　ｔり 酸化マグネシウム　、２／ シリコーン　／ この樹脂は夕日後４’　９．２　ｋｇ／ａｄ　（り００
　ｐｓｉ）の破壊係数を有する。

実施例３ 同じ成分＾を用いたが、しかし成分Ｂ中のケイ灰石と酸
化マグネシウムとの割合を実施例コの７θ／３０から１
０／９０に変えて実施例ツを繰返した。樹脂強度に及ぼ
す酸化マグネシウムの影響はこの実施例の樹脂がコ時１
ｉ［Ｊｉ後ｌＩ９コｋｙ　／　ｄｔ（７θθｐ　ｓ　＋
　）　、り日後／θ３．．３に９／ｌｙｒ／ｌ　（／Ｉ
Ｉり０ｐｓｉ）　の破壊係数を有する事実により示され
た。

実施例を 成分　Ａ リン酸−アルミニウム　７００部 シ　リ　カ　／　θ　Ｏ 成分　Ｂ リン酸三ナトリウム−！ｒ％溶液　３θケイ灰石　３３ 酸化マグネシウム　３左 シリコーン　／ 樹脂はコ時１用後ｇ、グｋｇ／ｉ（／−〇　ｐｓｉ）、
を日後コｉ　／　）ｃｙ／侃（Ｊ　００　ｐｓｉ）の破
壊係数を有する。

実施例よ 成分　Ａ リン酸−アルミニウム　７３０部 シ　リ　カ　／　夕　０ ケイ灰石　２３ 疎水性ヒユームドシリカ　コ ー７０％メタノールス２リー 成分　日 トリポリリン酸ナトリウム−７０％溶液　グクケイ灰石
　りＯ 酸化マグネシウム　、２０ 炭酸カルシウム　３ これは非常に均一な微細気泡構造および０．３．５−９
肩　（コニ０１ｂ／ｆｔ’５）の密度を有する気泡質樹
脂を形成した。フオームライズ時間は／分ｇ７オーム固
化時間は、２％分であった。

実施例６ 実施例！と同じ成分へを用い、しかし分散剤の盪を３２
部に減らし、ケイ灰石／酸化マグネシウム９０部を酸化
マグネシウム７０３部で置換して気泡質樹脂を作った。

その樹脂は非常に均一な微細気泡構造、θ３り９ん（２
３，０１ｂ／ｆｔ！ｉ）の密度、７分のフオームライズ
時間および１％分の７オ一ム固化時間を有した。

実施例７ 実施例３のリン酸−アルミニウムを等重Ｉのリン酸−マ
グネシウムにより置換し、０．７７　ｇ／ｄ（２３，０
＋ｂ／１ｔＳ）の密度、７分のフオームライズ時間、／
３Ａ分のフォーＡ同化時間を有する気泡質樹脂が形成さ
れた。

実施例ｇ 実施例３のリン酸−アルミニウムを等重量のリン酸−ア
ブネジラムにより置換し、θ３りｇ／ｍｌ（２３ｌｂ、
／ｆｔ１５）の密度、７分のフオームライズ時間、／イ
分のフオーム固化時間を有する気泡質樹脂が形成された
。

実施例デ 実施例、Ｓ−４の樹脂組成物を用い、使用した炭酸カル
シウム発泡剤をａＳないしん０部に変えるとそれぞれ０
．３　／　〜０．　／　Ａ　９７ｒｄ（３，２−／　０
１％ｔ５）の範囲にある密度を有する気泡質樹脂が生じ
た。

実施例ＩＯ 成分　Ａ リン酸−アルミニウム　／左θ部 粘　土　コ ステアリン酸カルシウム　６ 成分　日 トリポリリン酸ナトリウム−１０％溶液　３０ケイ灰石
　７３ 酸化マグネシウム　、２０ 炭酸カルシウム　ク シリコーン　ｌ 得られた気泡質樹脂は均一な中間大きさの気泡およびθ
４ｔ／　９Ａａ（コ左Ａ　ｌｂ／ｆｔ５）の密度を有す
る。それはコ分のフオームライズ時間および７分のフオ
ーム同化時間を有する。気泡質樹脂を左ＯＯＣを超える
温度に摸４するとステアリン酸カルシウムが炭化し、発
煙し、黒色析出物を残した。他の点ではその気泡質Ｗ脂
はその強度、不燃性および他の特性を保有した。

実施例／／ 成分日に加えた分散剤の世および種類を変えたことを除
き実施例左および７と同じ成分ＡおよびＢを用いて一連
の樹脂組成物を作り気泡質樹脂な形成した。各成分Ｂの
ｐＨを測定し、生じた気泡質物質の密度に及ぼす彫響を
記録した。その結果は表／に示される。

表　２ ナトリウム（１０％’Ｊ　９．ｇ　２．２．θ　２３．
０へキサメタリン酸 ナトリウム（２３％）　ム９　２コ、θ　コ３０ヘキサ
メタリン酸 ナトリウム（ｊｔＯ％）　ム９　−二〇　、２３．０酸
性ピロリン酸 ナトリウム＜１０％）　’Ａ２　．２０．０　２３．０
来　リン酸−アルミニウム 当来　リン酸−マグネシウム これらのデータから、分散剤が実質上非反応性であるべ
きこと、およびそれらが成分ＢのｐＨを、炭酸カルシウ
ム発泡剤から二酸化炭素を放出するのを防ぐより上にあ
げる程度に使用すべきでないことが知られよう。

実施例／、２ 成分Ａに添加したはつ水性界面活性剤の量および種類を
変えたことを除き、実施例左と同じ成分ＡおよびＢを用
いて一連の樹脂組成物を作り気泡質甜脂を形成した。生
じた樹脂の気泡構造に及ぼすこの変更の影′ｊは表−に
示される。

表コ シリカ（１０％）　０．ＩＩ３　中間〜微細／くθＯΩ
Ｏ疎水性ヒユームド シリカ（１０％）　１０　微細　／くθｏｉ。

チタナート来　ａｌ１３　大　／）θｏ６θチタナート
寮　１０　中１川〜大／＞０．０４ｔＯシリコーン　／
θ　中　間／〉θ０３０ステアリン威 アルミニウム　１０　中　間　／くθ０３０ステアリン
酸 カルシウム　Ｚｏ　中　間　／′＜θ０３０ステアリン
酸 カルシウム　１５　中　１川　／くθ０３０ステアリン
酸亜鉛　１０　中　間　／くθ０３０来　チタナート　
にＲ−４，５−−アリルジ−トリデシルチタニウムホス
ファイト これらのデータから、界面活性剤の種類および使用数の
選択により気泡大きさを予め決定し制御できることが知
られよう。

実施例／３ この実施例は水制御剤の添加が形成された樹１盾の強度
および水分装置に有する影響を示す。第１の樹脂を次の
富 成分　Ａ リン酸−マグネシウム　／θ０部 シ　リ　カ　１００ ケイ灰石　／θ 成分　Ｂ ヘキサメタリン酸ナトリウム（！ｒθ％）り０酸化マグ
ネシウム　左０ シリコーン　／ を用いて上記のように作った。第コの樹脂を次の寡成分
　Ａ リン酸−アルミニウム　１００部 アルミナ王水和４Ｉ５　／　００ ケイ灰石　／θ 成分　日 リン酸三ナトリウム（３％）　、２り 酸化マグネシウム　りＯ シリコーン　／ を用いて上記のように作った。

生じた樹脂の強度を測定し、それらをコＯＯＣに加熱し
たときの重餓減を測定した。最後に、それらを最大重量
減が経験されるまで加熱した。これらのデータは表３に
示される。

一表　３ 樹脂の強度および重徽減 樹　脂 一原−ＩＩ−第　／　第　− 強度−破壊係数ｅ　１）ＩＩ　／４’２０　乙り３重量
減、　％全重量 ２０θ［１０／、２ 最　大　／、２　２７ 最大の温度、０　３３０７θθ これらのデータから、第コ配合物中に存在するアルミナ
王水和物が硬化した樹脂中に保有される水の量および樹
脂からの水の除去に対する温度プロフィールを変えたこ
とが知られよう。

実施例／グ 成分　Ａ リン酸−アルミニウム　１０θ部 シ　リ　カ　／　００ 成分　Ｂ ３％リン酸玉ナトリウム溶液　３３ ケイ灰石（３：／アスペクト割合）　りＯ樹脂は夕日後
／ぷＵ〃保（ココ３ρｓｌ）およびＩＩ０の比重を有す
る。

本発明により形成された無機樹脂は、それらの非気泡質
および気泡質形態において多くの用途を有する。それら
の不燃性および非発煙性のためにそれらは／４’ネル、
壁、ドア、配管、導管組織などのような構造物形態に形
成し、そのような構造物の燃焼が好ましくない、または
許容できない用途に用いることができる。これらの樹脂
は音響、電気または熱の絶縁物として使用できる。それ
らは現場発泡フオームの形成に使用しき裂の修復に、表
面の装置に、および接着剤としての役立てに使用するこ
とができる。多くの有機樹脂と異なり、本発明の無機樹
脂は薬品、有機および無機、に耐性であり、またそれら
は紫外線により影響されず、それらを種々の気候におけ
る屋外用途に殊に適するものにする。最後に本発明の樹
脂は有機成分で形成されたものに比べて安価である。

従って上記の目的、中でも前記説明から明らかになった
目的が有効に達成されることが知られ、本発明の範囲か
ら逸脱しないで上記の方法の実施、示した組成、および
上記物品に変更を行なうことができるので、上記記載に
含まれるすべてのものが例示で、限定する意図ではない
と解釈すべきものである。

３３５−

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. （１）　ａ）約りＯＯ〜約／　０．０００センチポアズ
   の範囲にある粘度を有するリン酸−アルミニウム、リン
   酸−マグネシウムまたはそれらの混合物の水溶液を含む
   液体成分Ａ；および ｂ）水性ビヒクル；ケイ灰石、酸化マグネシウムまたは
   それらの混合物を含むリン酸塩反応性成分、および非反
   応性分散剤を含む液体成分Ｂ；前記成分Ｂはそれを成分
   ＾と速やかに、完全に混合しそれにより発熱的に反応し
   て無機樹脂を形成するスラリーを形成することが可能な
   粘度を有する、 を含む、混合して無機樹脂を形成する二成分系。
2. （２）前記成分Ａが不活性の、低い水要求量の充てん剤
   を、前記成分ＡとＢとの総重量の＃Ｊ！ｒＯ重量襲まで
   の量で含む、特許請求の範囲第（１）項記載の二成分系
   。
3. （３）前記不活性充てん剤がシリカである、特許請求の
   範囲第（２）項記載の二成分系。
4. （４）前記充てん剤の少くども一部が予め形成された気
   泡物質を含む、特許請求の範囲第（２）項記載の二成分
   系。
5. （５）　前記充てん剤の少くとも一部が微粒の化学的に
   水和した水放出剤を含む、特許請求の範囲第（２）項記
   載の二成分系。
6. （６）　前記成分へが前記リン酸−アルミニウムまたは
   前記リン酸−マグネシウムと、前記成分への配合および
   それを前記成分日と混合するのに必要な時間実質上非反
   応性のケイ灰石を含み、前記非反応性ケイ灰石の量が前
   記成分Ａと８との総重量の約７０重量％までの量にある
   、特許請求の範囲第（１）項記載の二成分系。
7. （７）　前記実質上非反応性のケイ灰石が、さらに少く
   とも約／３！／のアスペクト割合および約１０ｖｌ／ｇ
   未満の表面積を有する微粒の針状物質であることを特徴
   とする特許請求の＠間第（６）項記載の二成分系。
8. （８）前記の成分Ａ、成分Ｂ、またはその両方がはり水
   性界面活性剤を、前記成分Ａと８との総重量の約ａ２〜
   約３重量％の総量で含む、特許請求の範囲第（１）項記
   載の二成分系。
9. （９）前記はり水性界面活性剤が疎水性のヒユームドシ
   リカ、チタナート、シリコーン、ワックスまたはステア
   リンｌ浚塩である、特許請求の範囲第（８）項記載の二
   成分系。 ｔｔｏ＋　前記はり水性界面活性剤が疎水性のヒユーム
   ドシリカである、特許請求の範囲第（９）項記載の二成
   分系。 ■　前記水溶液がリン酸−アルミニウムを含み、約コθ
   〜約７０重量饅の範囲にある固形分を有する、特許請求
   の範囲第（１）項記載の二成分系。 （１匂　前記水溶液がリン酸−マグネシウムを含み、約
   −〇〜約７０重量％の範囲にある固形分を有する、特許
   請求の範囲第（１）項記載の二成分系。 ａｌ　成分Ａの前記水溶液の量が成分ＡとＢとの総重量
   の約−θ〜約り０重量％の範囲にある、特許請求の範囲
   第（１）項記載の二成分系。 （［力　前記反応性ケイ灰石が約７０１７未満のアスペ
   クト割合および少くとも約１０ｒｒ？／ｇの表面積を有
   する微粒の針状ケイ灰石であり、前記成分Ａと８との総
   重量め約グＯ重量％までのＭで前記成分Ｂ中に存在する
   、特許請求の範囲第（１）項記載の二成分系。 （１５１前記成分日の前記非反応性分数剤が水溶液中の
   ポリリン酸塩である、特許請求の範囲第（１）項記載の
   二成分系。 ←６）前記の成分Ａまたはｈλ分Ｂあるいはその両方が
   はつ水性界面活性剤を含み龜前記成分日が前記スラリー
   中で反応、分解または蒸発によりガスを放出できる発泡
   剤を含み運前記分散剤が前記スラリーのｐＨを約／θよ
   り上にあげないものである、気泡質樹脂の形成に適する
   、特許請求の範囲第（１）項記載の二成分系。 ０７）前記発泡剤が前記成分ＡとＢとの総重量の約ａ、
   ２〜約／Ｓ重皺％の範囲の凌の炭酸カルシウムである。 特許請求の範囲第（則項記載の二成分系。 （１８１成分への前記水溶液と成分Ｂの前記リン酸塩反
   応性成分との重量比が約Ｓθ７３０〜約乙Ｓ／３Ｓの範
   囲にある、特許請求の範囲第（１）項記載の二成分系。 α９　前記リン酸−アルミニウムー成分Ｂの反応性成分
   の重量比が約コｏ７ｇｏ〜約り０／３０の範囲にある、
   特許請求の範囲第（１）項記載の二成分系。 （２、特許請求の範囲第（１）項記載の液体成分ＡとＢ
   とを混合して、発熱的に反応し無機儒脂として固化する
   スラリーな形成することを含む無機樹脂を製造する方法
   。 則　特許請求の範囲第（１）項記載の液体成分ＡとＢと
   の混合による反応により形成される無機樹脂。 （ハ）特許請求の範囲第（１）項記載の成分ＡとＢとを
   混合し発熱反応する混合物を形成する、その混合物を、
   前記反応が終るまで前記混合物を支持できる支持体表面
   の方へ向かわせる、ことを含む樹脂物品を製造する方法
   。 ■鴫　前記支持体表面かガジス繊維マットを含み、前記
   混合物が前記マットの少くとも上面を含浸して繊維強化
   物品を特徴する特許請求の範囲第■り項記載の方法。 （財）前記支持体表面がファイバーが−ドを含み、前記
   レジンセメントが前記ファイバーが一ドに付着して複合
   物品を特徴する特許請求の範囲第（ハ）項記載の方法。 （２、特許請求の範囲第（ハ）項記載の方法によって製
   造された製品。 （至）特許請求の範囲第（至）項記載の方法によって製
   造された製品。