JPS6313449B2 - - Google Patents

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JPS6313449B2
JPS6313449B2 JP58221968A JP22196883A JPS6313449B2 JP S6313449 B2 JPS6313449 B2 JP S6313449B2 JP 58221968 A JP58221968 A JP 58221968A JP 22196883 A JP22196883 A JP 22196883A JP S6313449 B2 JPS6313449 B2 JP S6313449B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composition
parts
aqueous solution
metal
cured product
Prior art date
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Expired
Application number
JP58221968A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS60115637A (en
Inventor
Yutaka Hoshino
Koji Kataoka
Yasumasa Asanaka
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NIPPON FUEROO KK
Original Assignee
NIPPON FUEROO KK
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Publication date
Application filed by NIPPON FUEROO KK filed Critical NIPPON FUEROO KK
Priority to JP22196883A priority Critical patent/JPS60115637A/en
Publication of JPS60115637A publication Critical patent/JPS60115637A/en
Publication of JPS6313449B2 publication Critical patent/JPS6313449B2/ja
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
  • Macromonomer-Based Addition Polymer (AREA)

Description

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

(産業上の利用分野) 本発明は、液状不飽和ポリエステル樹脂、又は
液状ビニルエステル樹脂から得られる、内部に気
泡構造を有する重合発泡硬化物とその製法に関す
るものである。 本発明の重合発泡硬化物は、断熱性、遮音性、
成形性にすぐれ、しかも、低密度、高強度を有す
るので、家具、管路、ボート、電気部品等の種々
の成形品、特に、建築用パネル、成形建築パネル
の製造に好適である。 (従来技術) 液状不飽和ポリエステル樹脂又は液状ビニルエ
ステル樹脂を用いて発泡硬化物を製造する方法と
しては、多くの方法が提唱されているが、未だ工
業化された方法は全くないのが現状である。即
ち、作業性に優れた低粘度の液状不飽和ポリエス
テル樹脂又は液状ビニルエステル樹脂を用いて良
好な低密度発泡成形品を得るには、適切な発泡方
法の選定と、発生したガスを安定に系内に捕捉す
るための増粘機構が不可欠であり、公知の各方法
では、発泡方法として炭酸塩や過酸化物等の熱分
解、酸と炭酸塩の中和反応、ヒドラジンと過酸化
物の反応等を利用している。(特公昭58−29330、
特開昭58−145737、特開昭58−145738等参照) 公知のこれらの方法では、発生したガスを系内
に捕捉するために、液状不飽和ポリエステル樹脂
又は液状ビニルエステル樹脂のゲル化による増粘
にガス発生のタイミングを合せる手段を採用して
いるが、温度、樹脂粘度、発泡剤の種類あるいは
その量、触媒の種類あるいはその量等の諸条件に
より、ガス発生およびゲル化時間が著しく影響を
受けるので、均一な発泡体を安定に得ることは非
常に困難である。 (発明の目的) 本発明は、従来技術の上記問題点を改善したも
ので、樹脂の重合ゲル化による公知の方法とは全
く異なるガス捕捉機構に基づいて、均一な発泡硬
化物を安定に提供するものである。 (発明の構成) 本発明者等は、塩化ゴムがスチレンモノマー、
メタクリル酸メチル等の不飽和ポリエステル又は
ビニルエステル樹脂の架橋性モノマー類にすみや
かに溶解し、その粘度を著しく上昇させることに
着目し、それが発生ガスの捕捉手段として優れて
いることを見い出し本発明を完成したものであ
る。 本発明においては、塩化ゴムと酸の水溶液とを
必須成分とする組成物()と液状不飽和ポリエ
ステル樹脂又は液状ビニルエステル樹脂と、金属
炭酸塩又は金属重炭酸塩、又はそれらの混合物と
を必須成分とする組成物()とを混合した際の
酸の水溶液と炭酸塩又は重炭酸塩による発泡反応
と、塩化ゴムが架橋性モノマー類に接触、溶解す
ることによる、すみやかな増粘とが、他の条件に
ほとんど影響されずに同時に進行するので、常に
均一な発泡硬化物を安定に製造することができ
る。本発明において、より急速な増粘を必要とす
る場合には、本発明者等が先に提案した特開昭58
−13639号記載の酸性無機コロイド水分散液を併
用すれば非常に有効である。 本発明の重合発泡硬化物は塩化ゴムと無機又は
有機の酸の水溶液あるいは解離して水溶液が酸性
となる金属塩の水溶液とを含む組成物()と、
液状不飽和ポリエステル樹脂又は液状ビニルエス
テル樹脂と金属炭酸塩又は金属重炭酸塩又はそれ
らの混合物とを含む組成物()とを混合するこ
とによつて製造される。その際、各種の非反応性
の無機又は有機の充填剤、繊維状補強剤等を同時
に使用することにより一層優れた性能の硬化物が
得られる。なお、好ましい重量割合は下記の範囲
である。(以下すべて重量部で示す。) 組成物() 塩化ゴム 2〜20部 無機又は有機の酸あるいは解離して水溶液が酸性
となる金属塩類 2〜20部 水 1〜30部 PH1〜5の範囲で安定な酸性無機コロイド水分散
液 0〜30部 常温で液状の多価アルコール 0〜20部 重合触媒 0.5〜6部 非反応性の無機充填剤粉末 0〜60部 非反応性の有機充填剤粉末 0〜20部 合 計 100部 組成物() 液状不飽和ポリエステル樹脂又は液状ビニルエス
テル樹脂 30〜90部 金属炭酸塩又は金属重炭酸塩 5〜50部 非反応性の無機充填剤粉末 0〜15部 非反応性の有機充填剤粉末 0〜15部 重合促進剤 0.01〜5部 合 計 100部 次に、本発明の各成分について詳述すれば次の
通りである。 組成物()に含まれる塩化ゴムとはゴムを高
度に塩素化して得られる高分子物質(一般に塩素
含有量が50%以上のものを指す)で、化学的に極
めて安定、不活性で、酸、アルカリ、腐食性ガ
ス、酸化剤等に侵され離く、無毒、難燃性で、芳
香族炭化水素類、塩素化炭化水素類、エステル
類、エーテル類等の溶剤に極めて容易に溶解する
性質があり、 一般式(C5H7Cl3x(C5H6Cl4y(C10H11Cl4z
(分子量5000〜100000)で表わされるものである。 塩化ゴムの溶剤に対する溶液粘度、溶解性、相
溶性、耐薬品性等は塩化ゴムの分子量を調整する
ことにより、自由に選択し得る。例えば旭電化工
業(株)のCR−5、CR−10、CR−20、CR−40、
CR−90、CR−150等が市販されている。 組成物()に含まれる無機又は有機の酸とは
0℃以上95℃以下の温度の水の存在下で前記組成
物()中に含まれる金属炭酸塩、又は、金属重
炭酸塩と反応して炭酸ガスを発生させることので
きる無機又は有機の酸を指し、例えば、塩酸、硫
酸、リン酸、硼酸等の無機酸類、シユウ類、クエ
ン酸、コハク酸、マレイン酸等の有機酸類が含ま
れる。 組成物()に含まれる解離して水溶液が酸性
となる金属塩とは、0℃以上95℃以下の水に一部
又は全部溶解して、その水溶液がPH1〜5の範囲
で、前記組成物()中に含まれる金属炭酸塩又
は金属重炭酸塩と反応して炭酸ガスを発生させる
ことのできる塩を指す。例えば、リン酸二水素ナ
トリウム、リン酸一水素ナトリウム、リン酸二水
素カリウム、塩化アルミニウム、硫酸アルミニウ
ム、リン酸アルミニウム、酢酸アルミニウム等の
無水又は含水物が含まれる。 組成物()に含むことのできる酸性無機コロ
イド水分散液とは、アルミニウム、ジルコニウ
ム、珪素、チタニウム等の酸化物又は水酸化物の
コロイド粒子(粒子径2〜150mμ)を1〜50重
量%含んだPH1〜5の範囲で安定な酸性水分散液
をさす。 一般にこれらのコロイド水分散液は酸によつて
各コロイド粒子の表面のイオンを安定化し、粒子
間の反発によつて分散液のゲル化凝集を抑えてい
るが、この安定化した電荷バランスをくずす要因
(例えば、PH変化)が発生すると、ただちに粒子
相互間の接合が起こり、分散液は増粘ゲル化を起
こす。 前記組成物()と組成物()が混合される
と、ただちに組成物()中の酸と組成物()
中の金属炭酸塩又は金属重炭酸塩が反応を開始
し、炭酸ガスを発生する。 (CO3--+2H+→CO2↑+H2O 反応開始とともに混合物のPHは中性側に移行す
る。 この結果、無機コロイド粒子の表面電荷バラン
スがくずれ、コロイド粒子相互間の接合が起こ
り、混合物全体の粘度は急激に上昇する。 本件の使用に適するものとしては、例えば、酸
化アルミニウムコロイド分散液として、アルミナ
ゾル#100、#200(日産化学工業(株))アルミナゾ
ルAS−1、AS−2、AP(触媒化成工業(株))等、
酸化珪素分散液としてスノーテツクスO、OL、
O−30(日産化学工業(株))、キヤタロイドSN(触媒
化成工業(株))等がある。 組成物()に含むことのできる常温で液状の
多価アルコールとは、エチレングリコール、ジエ
チレングリコール、プロピレングリコール、ブタ
ンジオール、ヘキシレングリコール等のような常
温で液体のグリコール類をさし、これは組成物
()と組成物()の混合に際し、両組成物の
分離を防止し、スムーズで安定な増粘に非常に役
立つ。 又、混合物の硬化後においては、硬化物内に残
留する水分の経時飛散を防止するのにも著しい効
果がある。組成物()、組成物()に含むこ
とのできる非反応性の無機充填剤粉末とは金属酸
化物、金属水酸化物、金属塩等の無水又は含水物
あるいはそれらの複合した多くの種類の鉱物類
(例えば、カオリン、珪石、タルク、アルミナ、
ジルコン、水酸化アルミニウム、硫酸バリウム、
硫酸カルシウム等)の粉末類を指し、組成物の粘
度、比重、最終製品のコスト、要求性能等によつ
て適切に選択される。 組成物()、組成物()に含むことのでき
る非反応性の有機充填剤粉末とは、塩化ビニル樹
脂、ポリエチレン、ポリピロピレン、四フツ化エ
チレン、等の粉末類をさし最終製品の比重の低減
及び組成物粘度の調整に有効である。 組成物()に含まれる重合触媒とは、一般の
不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂の
硬化に使用される有機過酸化物触媒をさす。例え
ばベンゾイルパーオキシド、ラウロイルパーオキ
シド、クメンヒドロパーオキシド、メチルエチル
ケトンパーオキシド等を指し、それらの中から用
途に応じて選択される。 組成物()に含まれる液状不飽和ポリエステ
ル樹脂とは、一般に使用されている不飽和ポリエ
ステル樹脂が使用可能である。不飽和ポリエステ
ル樹脂とは飽和多価カルボン酸類(例えば無水フ
タル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ヘツト
酸、セバシン酸、等)不飽和多価カルボン酸類
(例えば無水マレイン酸、フマル酸、シトラコン
酸、等)とグリコール類(例えば、エチリングリ
コール、ジエチレングリコール、プロピレングリ
コール、ジプロピレングリコール、ブタンジオー
ル、ネオペンチルグリコール等)とをエステル化
した不飽和ポリエステルを重合性モノマー類(例
えばスチレン、ビニルトルエン、アクリル酸エス
テル、メタクリル酸エステル、酢酸ビニル、アリ
ル酸エステル等)、又はそれらの液状重合性プレ
ポリマーに溶解させたものをさす。 本発明では、これらの不飽和ポリエステル樹脂
の他に、エポキシ樹脂とアクリル酸あるいはメタ
クリル酸などの不飽和一塩基酸との反応生成樹脂
を、不飽和ポリエステルと同様に重合性モノマ
ー、又は、それらの液状重合性プリポリマーに溶
解させた、いわゆるビニルエステル樹脂も使用で
きる。 組成物()に含まれる金属炭酸塩又は金属重
炭酸塩とは、0℃以上95℃以下の温度の、PH1〜
5の範囲の酸性水溶液に加えられたとき、その水
溶液に含まれている酸と反応して炭酸ガスを発生
する金属炭酸塩類、又は金属重炭酸塩類をさす。 一般には安価で、入手しやすい炭酸カルシウ
ム、重炭酸ナトリウム等が使用されるが、他のア
ルカリ金属、アルカリ土類金属の炭酸塩類でも使
用可能である。 組成物()に含まれる重合促進剤とは、一般
の不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂
の硬化に使用される有機過酸化物触媒の重合ラジ
カルの発生を促進する働きをするものをさす、例
えば、N−Nジメチルアニリン、N−Nジエチル
アニリン、ジエタノールアミン等の第三級アミン
類、ナフテン酸コバルト、オクテン酸コバルト等
の金属石けん類等が使用される。 次に特許請求の範囲項中に限定した数値につい
て説明すれば、下記の通りである。 (イ) 組成物()に対する組成物()の混合比
率は、少なすぎた場合には、硬化物の強度が著
しく低下する許りでなく、作業性が不良とな
り、また多すぎた場合には、増粘効果が著しく
低下し、内部の気泡構造が不完全なものとな
る。好ましい範囲は組成物()1部に対し、
組成物()0.5〜5.0部である。 (ロ) 酸性無機コロイド水分散液中のコロイド粒子
の含有量。本体に使用する酸性無機コロイド水
分散液のコロイド粒子の含有量が1%未満の場
合は、組成物()と組成物()の混合の際
におこるコロイド粒子の接合による増粘効果が
ほとんど認められない。また、コロイド粒子の
含有量が50%以上の場合は酸性無機コロイド水
分散液自体の安定性が不充分で使用に耐えな
い。 (作用) 本発明においては、組成物が水を含むものであ
るから、作業全般にわたり組成物が置かれる温度
は、水の凝固点である0℃以上、蒸発が活発とな
る95℃以下の範囲にすべきである。本発明におい
ては、組成物()、組成物()それぞれを、
予じめ別々の容器で充分撹拌、混合し、組成物
()1部に対し、組成物()が0.5〜5部の割
合で混合使用される。 組成物()と組成物()が混合されると、
直ちに組成物()中の金属炭酸塩又は金属重炭
酸塩と組成物()中の酸が反応を開始し、炭酸
ガスを発生する。 (CO3--+2H+→CO2↑+H2O この反応と同時に、組成物()中に含まれる
塩化ゴムは、組成物()中に含まれる液状不飽
和ポリエステル樹脂又は、液状ビニルエステル樹
脂と接触し、架橋性モノマー類にすみやかに溶解
する。この結果、混合系全体の粘度は著しく上昇
し、発生した炭酸ガスは混合物内に確実かつ安定
に捕捉される。また、増粘補助剤として、酸性無
機コロイド水分散液が併用されている場合には、
酸と金属炭酸塩又は金属重炭酸塩の反応進行とと
もに、混合物のPHが中性側に移行するため無機コ
ロイド粒子の表面の電荷バランスがくずれ、コロ
イド粒子の凝集、接合が進行し、系全体の急速な
増粘に寄与する。この高粘度のため、混合物内部
で発生した炭酸ガスの気泡が、混合物内部にその
まま保持され、混合物全体の膨張が起こる。適切
に選択された系では、この一連の反応は室温でも
数分以内に完了する。その後、不飽和ポリエステ
ル樹脂のゲル化、硬化が起こり、硬化後、成形は
完了する。増粘発泡完了から硬化完了に至る間混
合物のみかけの形態はほとんど変化しない。この
硬化物は内部に気泡構造を有する比重0.1〜1.2の
低密度、高強度の発泡硬化物となり、低剛性物質
の補強材、軽量構造材、保温剤、ライニング材等
に非常に有効なものである。又、グラスフアイバ
ー、ガラスクロス、アスベスト、メタルフアイバ
ー、合成繊維、等の繊維状補強材の併用により、
より強度の優れたものとなる。 次に、本発明の重合発泡硬化物の具体的成形手
段を説明する。 組成物()組成物()はそれぞれ別々の容
器で充分撹拌混合する必要がある。撹拌は、液体
の混合で一般的に使用されるデイゾルバー型撹拌
機で十分である。 組成物(I)が酸性液体であるため、容器、撹
拌機の液体に接する部分は、ステンレススチール
が好ましい。成形に際し、組成物()と組成物
()を混合するのにそれぞれの組成物を別々の
スプレーから噴霧しながら互いの噴霧粒子が、充
分混合されるように噴霧パターンを重ねて噴霧で
きるようにセツトされた外部混合型スプレー装置
又は、吐出される直前に、別々に供給されたそれ
ぞれの組成物を混合するチヤンバー又はミキサー
を備えた、供給混合吐出装置を用いて、スプレー
又は流し込成形等の方法により、重合発泡硬化物
を成形する。 組成物()と組成物()が混合されると直
ちに反応が起こり、著しい粘度の上昇が、すみや
かに起こるので、各成分の配合が適切に行われて
いるならば、水平面はもちろん垂直面でも、流下
することはない。 組成物()と組成物()の混合後の粘度は
液状不飽和ポリエステル樹脂の粘度、塩化ゴムの
種類及び添加量、酸性無機コロイド水分散液の添
加量、非反応性充填剤の種類と添加量、等で調整
できる。又、組成物()組成物(I)のそれぞ
れの粘度は成形作業に適した100〜5000CP、好ま
しくは800〜2500CPに調整する。 以下実施例により、本発明をさらに詳しく説明
する。 (実施例) 実施例 1 (1) 不飽和ポリエステル樹脂の準備 イソフタル酸5モル、無水マレイン酸5モ
ル、プロピレングリコール10.5モル、のエステ
ル化により得られた、酸価約20の不飽和ポリエ
ステル樹脂63部を、適量の重合防止剤ととも
に、スチレンモノマー37部に溶解して、粘度、
約300CPの液状不飽和ポリエステル樹脂UPE
−1を得た。 (2) 組成物の準備 組成物()−1 塩化ゴムCR−10(旭電化工業(株)) 10部 リン酸 5部 エチレングリコール 10部 水 25部 水酸化アルミニウム(325メツシユ) 48部 ベンゾイルパーオキシド 2部 合 計 100部 組成物()−1 UPE−1 60部 炭酸カルシウム(325メツシユ) 39.7部 N−Nジメチルアニリン 0.3部 合 計 100部 (3) 成形 組成物()−1、組成物()−1をそれぞ
れ別の容器で充分撹拌混合し、吐出される直前
に別々に供給されたそれぞれの組成物を混合す
るスタテイツクミキサーを備えた供給混合吐出
装置を用いて、組成物()−1と組成物()
−1の混合比率1:1.5で、予じめ離型剤を塗
布した50cm角のガラス板に厚さ約10mmに、混合
物をスプレーで塗布した。混合物は直ちに反応
を開始して膨張を始め吹付け終了後、約1分で
膨張は停止した。 約10分後に、樹脂の発熱が起こり約30分後に
硬化が完了した。このときの室温は25℃であつ
た。 硬化物をガラス板より脱型し、板状の重合硬
化物−()を得た。この板状硬化物は表面に
スキン層を持ち、淡黄白色で比重は約0.60であ
つた。 中央付近を裁断して断面を肉眼で見たところ
内部に無数の発泡構造が認められた。 実施例 2 組成物()−2 塩化ゴムCR−5(旭電化工業(株))) 8部 アルミナゾル#100(Al2O310%日産化学工業(株))
10部 含水塩化アルミニウム(AlcO3 6H2O) 10部 プロピレングリコール 7部 水 15部 水酸化アルミニウム(325メツシユ) 48部 ベンゾイルパーオキシド 2部 合 計 100部 組成物()−2 UPF−1 65部 炭酸カルシウム(325メツシユ) 27.7部 重炭酸ナトリウム(325メツシユ) 7部 N−Nジメチルアニリン 0.3部 合 計 100部 組成物()−2、組成物()−2を混合比率
1:1.5で実施例1と同じ方法を用いて成形し、
表面にスキン層を有する淡黄白色の比重約0.35の
板状硬化物−(2)を得た。裁断して内部を肉眼で見
たところ非常に均一な発泡構造が認められた。 実施例 3 組成物()−3 塩化ゴムCR−5(旭電化工業(株)) 10部 スノーテツクス0−40(SiO240%日産化学工業
(株)) 20部 含水塩化アルミニウム(Alcl3、6H2O) 5部 無水マレイン酸 5部 エチレングリコール 7部 水 10部 カオリン(325メツシユ) 41部 ラウロイルパーオキシド 2部 合 計 100部 組成物()−3と実施例1で使用した組成物
()−1を混合比率1:2で実施例1と同じ方法
を用いて成形し、表面にスキン層を有する淡黄白
色の、比重約0.40の板状硬化物−(3)を得た。内部
の発泡構造はやや不均一であつた。 実施例 4 組成物()−3 UPE−1 55部 スチレンモノマー 10部 粉末ポリ塩化ビニル樹脂(日産化学工業(株)) 15部 重炭酸ナトリウム(325メツシユ) 10部 水酸化アルミニウム 9.6部 N−N−ジエチルアニリン 0.4部 合 計 100部 実施例2で使用した組成物()−2と、組成
物()−3を混合比率1:1.5で実施例1と同じ
方法を用いて成形し、表面にスキン層を有する淡
黄白色の比重約0.25の板状硬化物−(4)を得た。内
部の発泡構造は非常に均一であつたが、泡の大き
さが他のものに比べて、やや大きかつた。 実施例1〜4で得た発泡硬化物の強度を測定し
たところ次の様になつた。
(Industrial Application Field) The present invention relates to a polymerized foamed cured product having an internal cell structure obtained from a liquid unsaturated polyester resin or a liquid vinyl ester resin, and a method for producing the same. The polymerized foam cured product of the present invention has heat insulation properties, sound insulation properties,
Since it has excellent moldability, low density, and high strength, it is suitable for manufacturing various molded products such as furniture, conduits, boats, electrical parts, etc., and in particular, construction panels and molded construction panels. (Prior art) Many methods have been proposed for producing foamed cured products using liquid unsaturated polyester resins or liquid vinyl ester resins, but at present there is no industrialized method at all. . In other words, in order to obtain a good low-density foam molded product using a low-viscosity liquid unsaturated polyester resin or liquid vinyl ester resin with excellent workability, it is necessary to select an appropriate foaming method and to ensure a stable system for the generated gas. A thickening mechanism is essential for trapping hydrazine in the foam, and the foaming methods include thermal decomposition of carbonates and peroxides, neutralization reaction of acids and carbonates, and reaction of hydrazine and peroxides. etc. are used. (Tokuko Showa 58-29330,
In these known methods, in order to trap the generated gas in the system, a liquid unsaturated polyester resin or a liquid vinyl ester resin is increased by gelation. Although we use a method to match the timing of gas generation to the viscosity, gas generation and gelation time can be significantly affected by various conditions such as temperature, resin viscosity, type or amount of blowing agent, type or amount of catalyst, etc. Therefore, it is very difficult to stably obtain a uniform foam. (Objective of the Invention) The present invention improves the above-mentioned problems of the prior art, and stably provides a uniform foamed cured product based on a gas trapping mechanism that is completely different from the known method of polymerizing and gelling a resin. It is something to do. (Structure of the Invention) The present inventors have discovered that chlorinated rubber is a styrene monomer,
The present invention focused on the fact that it quickly dissolves in crosslinking monomers of unsaturated polyester or vinyl ester resins such as methyl methacrylate, and significantly increases its viscosity, and discovered that it is an excellent means for trapping generated gas. This is the completed version. In the present invention, a composition () having as essential components an aqueous solution of chlorinated rubber and an acid, a liquid unsaturated polyester resin or a liquid vinyl ester resin, and a metal carbonate or metal bicarbonate or a mixture thereof are essential. The foaming reaction caused by the aqueous acid solution and the carbonate or bicarbonate when the composition () as a component is mixed, and the rapid thickening caused by the contact and dissolution of the chlorinated rubber with the crosslinking monomers, Since the process proceeds simultaneously without being influenced by other conditions, a uniform foamed cured product can always be stably produced. In the present invention, when more rapid thickening is required, the method proposed by the present inventors in JP-A-58
It is very effective to use the acidic inorganic colloid aqueous dispersion described in No.-13639 in combination. The polymerized foamed cured product of the present invention is a composition () containing a chlorinated rubber and an aqueous solution of an inorganic or organic acid or an aqueous solution of a metal salt that dissociates to make the aqueous solution acidic;
It is produced by mixing a liquid unsaturated polyester resin or a liquid vinyl ester resin with a composition comprising a metal carbonate or metal bicarbonate or a mixture thereof. At that time, by simultaneously using various non-reactive inorganic or organic fillers, fibrous reinforcing agents, etc., a cured product with even better performance can be obtained. Note that the preferred weight ratio is in the following range. (All parts below are expressed in parts by weight.) Composition () Chlorinated rubber 2 to 20 parts Inorganic or organic acid or metal salts that dissociate to make the aqueous solution acidic 2 to 20 parts Water 1 to 30 parts PH in the range of 1 to 5 Stable acidic inorganic colloid aqueous dispersion 0-30 parts Polyhydric alcohol that is liquid at room temperature 0-20 parts Polymerization catalyst 0.5-6 parts Non-reactive inorganic filler powder 0-60 parts Non-reactive organic filler powder 0 ~20 parts Total 100 parts Composition () Liquid unsaturated polyester resin or liquid vinyl ester resin 30-90 parts Metal carbonate or metal bicarbonate 5-50 parts Non-reactive inorganic filler powder 0-15 parts Reactive organic filler powder 0 to 15 parts Polymerization accelerator 0.01 to 5 parts Total 100 parts Next, each component of the present invention will be described in detail as follows. The chlorinated rubber contained in the composition () is a polymeric substance (generally refers to one with a chlorine content of 50% or more) obtained by highly chlorinating rubber, and is chemically extremely stable, inert, and acid-resistant. , non-toxic, flame retardant, and easily soluble in solvents such as aromatic hydrocarbons, chlorinated hydrocarbons, esters, and ethers. The general formula is (C 5 H 7 Cl 3 ) x (C 5 H 6 Cl 4 ) y (C 10 H 11 Cl 4 ) z
(molecular weight 5000-100000). The solution viscosity, solubility, compatibility, chemical resistance, etc. of the chlorinated rubber in a solvent can be freely selected by adjusting the molecular weight of the chlorinated rubber. For example, Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.'s CR-5, CR-10, CR-20, CR-40,
CR-90, CR-150, etc. are commercially available. The inorganic or organic acid contained in the composition () is one that reacts with the metal carbonate or metal bicarbonate contained in the composition () in the presence of water at a temperature of 0°C or higher and 95°C or lower. It refers to inorganic or organic acids that can generate carbon dioxide gas, and includes, for example, inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid, phosphoric acid, and boric acid, and organic acids such as sulfuric acid, citric acid, succinic acid, and maleic acid. . The metal salt contained in the composition () that dissociates and makes the aqueous solution acidic is a metal salt that is partially or completely dissolved in water at a temperature of 0°C or higher and 95°C or lower, and the aqueous solution has a pH of 1 to 5. Refers to a salt that can generate carbon dioxide gas by reacting with the metal carbonate or metal bicarbonate contained in (). Examples include anhydrous or hydrated materials such as sodium dihydrogen phosphate, sodium monohydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, aluminum chloride, aluminum sulfate, aluminum phosphate, and aluminum acetate. The acidic inorganic colloid aqueous dispersion that can be contained in the composition () contains 1 to 50% by weight of colloidal particles (particle size 2 to 150 mμ) of oxides or hydroxides of aluminum, zirconium, silicon, titanium, etc. It refers to an acidic aqueous dispersion that is stable within the pH range of 1 to 5. Generally, these colloidal aqueous dispersions use acids to stabilize the ions on the surface of each colloidal particle, and repulsion between the particles suppresses gelation and aggregation of the dispersion, but this stabilized charge balance is disrupted. When a factor (for example, PH change) occurs, bonding between particles immediately occurs, and the dispersion liquid becomes thick and gelled. When the composition () and the composition () are mixed, the acid in the composition () and the composition () are immediately mixed.
The metal carbonate or metal bicarbonate inside starts a reaction and generates carbon dioxide gas. (CO 3 ) -- +2H + →CO 2 ↑+H 2 O As the reaction starts, the PH of the mixture shifts to the neutral side. As a result, the surface charge balance of the inorganic colloidal particles is disrupted, colloidal particles are bonded to each other, and the viscosity of the entire mixture increases rapidly. Examples of materials suitable for use in this case include aluminum oxide colloidal dispersions such as Alumina Sol #100 and #200 (Nissan Chemical Industries, Ltd.), Alumina Sol AS-1, AS-2, and AP (Catalysts Chemical Industry Co., Ltd.). etc,
As silicon oxide dispersions, Snowtex O, OL,
Examples include O-30 (Nissan Chemical Industry Co., Ltd.) and Cataloid SN (Catalyst Chemical Industry Co., Ltd.). Polyhydric alcohols that are liquid at room temperature that can be included in the composition () refer to glycols that are liquid at room temperature such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol, butanediol, hexylene glycol, etc. When mixing the product () and the composition (), it prevents separation of the two compositions and is very useful for smooth and stable thickening. Furthermore, after the mixture has been cured, it is also extremely effective in preventing the moisture remaining in the cured product from scattering over time. Composition () and non-reactive inorganic filler powder that can be included in composition () include many types of anhydrous or hydrated materials such as metal oxides, metal hydroxides, metal salts, or composites thereof. Minerals (e.g. kaolin, silica, talc, alumina,
Zircon, aluminum hydroxide, barium sulfate,
It refers to powders of calcium sulfate, etc.), and is appropriately selected depending on the viscosity and specific gravity of the composition, the cost of the final product, the required performance, etc. Composition () and non-reactive organic filler powder that can be included in composition () refer to powders of vinyl chloride resin, polyethylene, polypropylene, tetrafluoroethylene, etc. Effective for reducing and adjusting composition viscosity. The polymerization catalyst contained in the composition () refers to an organic peroxide catalyst used for curing general unsaturated polyester resins and vinyl ester resins. For example, it refers to benzoyl peroxide, lauroyl peroxide, cumene hydroperoxide, methyl ethyl ketone peroxide, etc., and is selected from them depending on the purpose. As the liquid unsaturated polyester resin contained in the composition (), commonly used unsaturated polyester resins can be used. Unsaturated polyester resins include saturated polycarboxylic acids (e.g. phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, hettic acid, sebacic acid, etc.), unsaturated polycarboxylic acids (e.g. maleic anhydride, fumaric acid, citraconic acid, etc.) ) and glycols (e.g., ethyl glycol, diethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, butanediol, neopentyl glycol, etc.) and polymerizable monomers (e.g., styrene, vinyl toluene, acrylic acid, etc.). esters, methacrylic esters, vinyl acetate, allyl esters, etc.), or those dissolved in liquid polymerizable prepolymers. In the present invention, in addition to these unsaturated polyester resins, a resin produced by a reaction between an epoxy resin and an unsaturated monobasic acid such as acrylic acid or methacrylic acid may be used as a polymerizable monomer or a polymerizable monomer thereof in the same manner as the unsaturated polyester. So-called vinyl ester resins dissolved in liquid polymerizable prepolymers can also be used. The metal carbonate or metal bicarbonate contained in the composition () has a temperature of 0°C to 95°C and a pH of 1 to 95°C.
Refers to metal carbonates or metal bicarbonates that, when added to an acidic aqueous solution in the range of 5, react with the acid contained in the aqueous solution and generate carbon dioxide gas. In general, calcium carbonate, sodium bicarbonate, etc., which are inexpensive and easily available, are used, but carbonates of other alkali metals and alkaline earth metals can also be used. The polymerization accelerator contained in the composition () refers to an agent that functions to promote the generation of polymerization radicals of an organic peroxide catalyst used for curing general unsaturated polyester resins and vinyl ester resins, such as , N-N dimethylaniline, N-N diethylaniline, tertiary amines such as diethanolamine, and metal soaps such as cobalt naphthenate and cobalt octenoate. Next, the numerical values limited in the claims will be explained as follows. (b) If the mixing ratio of composition () to composition () is too small, the strength of the cured product will be significantly reduced, and workability will be poor; if it is too large, , the thickening effect is significantly reduced and the internal cell structure becomes incomplete. The preferred range is based on 1 part of the composition (),
The composition () is 0.5 to 5.0 parts. (b) Content of colloid particles in the acidic inorganic colloid aqueous dispersion. When the content of colloid particles in the acidic inorganic colloid aqueous dispersion used for the main body is less than 1%, almost no thickening effect is observed due to the bonding of colloid particles that occurs when mixing composition () and composition (). I can't. Further, if the content of colloidal particles is 50% or more, the acidic inorganic colloid aqueous dispersion itself is insufficiently stable and cannot be used. (Function) In the present invention, since the composition contains water, the temperature at which the composition is placed throughout the work should be in the range from 0°C or higher, which is the freezing point of water, to 95°C or lower, where evaporation becomes active. It is. In the present invention, each of the composition () and the composition () is
They are thoroughly stirred and mixed in advance in separate containers, and used in a ratio of 0.5 to 5 parts of composition () to 1 part of composition (2). When composition () and composition () are mixed,
Immediately, the metal carbonate or metal bicarbonate in the composition () starts to react with the acid in the composition (), generating carbon dioxide gas. (CO 3 ) -- +2H + →CO 2 ↑+H 2 O At the same time as this reaction, the chlorinated rubber contained in the composition () is mixed with the liquid unsaturated polyester resin or liquid vinyl ester contained in the composition (). It comes into contact with resin and quickly dissolves in crosslinking monomers. As a result, the viscosity of the entire mixing system increases significantly, and the generated carbon dioxide gas is reliably and stably captured within the mixture. In addition, when an acidic inorganic colloid aqueous dispersion is used as a thickening agent,
As the reaction between the acid and the metal carbonate or metal bicarbonate progresses, the pH of the mixture shifts to the neutral side, causing the charge balance on the surface of the inorganic colloid particles to collapse, causing aggregation and bonding of the colloid particles, which leads to damage to the entire system. Contributes to rapid thickening. Due to this high viscosity, carbon dioxide gas bubbles generated inside the mixture are retained inside the mixture, causing expansion of the entire mixture. In appropriately selected systems, this series of reactions is completed within minutes, even at room temperature. Thereafter, gelation and curing of the unsaturated polyester resin occur, and after curing, the molding is completed. The apparent form of the mixture hardly changes from the completion of thickening and foaming to the completion of curing. This cured product becomes a low-density, high-strength foam cured product with a specific gravity of 0.1 to 1.2 that has a cell structure inside, and is extremely effective for reinforcing materials for low-rigidity materials, lightweight structural materials, heat insulators, lining materials, etc. be. In addition, by using fibrous reinforcing materials such as glass fiber, glass cloth, asbestos, metal fiber, and synthetic fiber,
It becomes stronger. Next, specific means for molding the polymerized foam cured product of the present invention will be explained. Composition () Composition () must be sufficiently stirred and mixed in separate containers. For stirring, a dissolver type stirrer commonly used for mixing liquids is sufficient. Since the composition (I) is an acidic liquid, the parts of the container and the stirrer that come into contact with the liquid are preferably made of stainless steel. During molding, to mix the composition () and the composition (), each composition is sprayed from a separate sprayer, so that the spray patterns can be overlapped so that the spray particles are sufficiently mixed. Spraying, casting, etc. using a set external mixing type spray device or a feed mixing and dispensing device with a chamber or mixer for mixing the respective separately supplied compositions immediately before dispensing. A polymerized foamed cured product is molded by the method. When composition () and composition () are mixed, a reaction occurs immediately and a significant increase in viscosity occurs immediately. Therefore, if each component is properly mixed, it can be used not only on a horizontal surface but also on a vertical surface. , it will not flow down. The viscosity after mixing composition () and composition () is determined by the viscosity of the liquid unsaturated polyester resin, the type and amount of chlorinated rubber, the amount of acidic inorganic colloid aqueous dispersion, and the type and addition of non-reactive filler. You can adjust the amount, etc. Further, the viscosity of each of the compositions (I) and (I) is adjusted to 100 to 5000 CP, preferably 800 to 2500 CP, which is suitable for molding operations. The present invention will be explained in more detail with reference to Examples below. (Example) Example 1 (1) Preparation of unsaturated polyester resin Unsaturated polyester resin 63 with an acid value of about 20 obtained by esterification of 5 mol of isophthalic acid, 5 mol of maleic anhydride, and 10.5 mol of propylene glycol. 1 part was dissolved in 37 parts of styrene monomer along with an appropriate amount of polymerization inhibitor to determine the viscosity,
Approximately 300CP liquid unsaturated polyester resin UPE
-1 was obtained. (2) Preparation of composition Composition ()-1 Chlorinated rubber CR-10 (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) 10 parts phosphoric acid 5 parts ethylene glycol 10 parts water 25 parts aluminum hydroxide (325 mesh) 48 parts benzoyl par Oxide 2 parts Total 100 parts Composition ()-1 UPE-1 60 parts Calcium carbonate (325 mesh) 39.7 parts N-N dimethylaniline 0.3 parts Total 100 parts (3) Molding Composition ()-1, Composition Composition ()-1 is sufficiently stirred and mixed in separate containers, and then the composition () -1 and composition ()
-1 at a mixing ratio of 1:1.5, the mixture was sprayed to a thickness of about 10 mm on a 50 cm square glass plate that had been coated with a release agent in advance. The mixture immediately started to react and expand, and the expansion stopped in about 1 minute after the spraying was completed. After about 10 minutes, the resin generated heat, and curing was completed after about 30 minutes. The room temperature at this time was 25°C. The cured product was demolded from the glass plate to obtain a plate-shaped polymerized cured product -(). This plate-shaped cured product had a skin layer on the surface, was pale yellowish white, and had a specific gravity of about 0.60. When the cross section was cut near the center and viewed with the naked eye, numerous foam structures were observed inside. Example 2 Composition ()-2 Chlorinated rubber CR-5 (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) 8 parts Alumina sol #100 (Al 2 O 3 10% Nissan Chemical Industries, Ltd.)
10 parts Hydrated aluminum chloride (AlcO 3 6H 2 O) 10 parts Propylene glycol 7 parts Water 15 parts Aluminum hydroxide (325 mesh) 48 parts Benzoyl peroxide 2 parts Total 100 parts Composition ()-2 UPF-1 65 parts Calcium carbonate (325 mesh) 27.7 parts Sodium bicarbonate (325 mesh) 7 parts N-N dimethylaniline 0.3 parts Total 100 parts Example with a mixing ratio of composition ()-2 and composition ()-2 at 1:1.5 Molded using the same method as 1,
A plate-shaped cured product (2) having a skin layer on the surface and having a pale yellowish white color and a specific gravity of about 0.35 was obtained. When the material was cut and the interior was visually observed, a very uniform foam structure was observed. Example 3 Composition ()-3 Chlorinated rubber CR-5 (Asahi Denka Kogyo Co., Ltd.) 10 parts Snowtex 0-40 (SiO 2 40% Nissan Chemical Industries, Ltd.)
Co., Ltd.) 20 parts hydrated aluminum chloride (Alcl 3 , 6H 2 O) 5 parts maleic anhydride 5 parts ethylene glycol 7 parts water 10 parts kaolin (325 mesh) 41 parts lauroyl peroxide 2 parts Total 100 parts Composition ( )-3 and the composition ()-1 used in Example 1 were molded at a mixing ratio of 1:2 using the same method as in Example 1 to form a pale yellowish white product with a skin layer on the surface and a specific gravity of approximately 0.40. A plate-shaped cured product (3) was obtained. The internal foam structure was somewhat non-uniform. Example 4 Composition ()-3 UPE-1 55 parts Styrene monomer 10 parts Powdered polyvinyl chloride resin (Nissan Chemical Industries, Ltd.) 15 parts Sodium bicarbonate (325 mesh) 10 parts Aluminum hydroxide 9.6 parts N-N - Diethylaniline 0.4 parts Total 100 parts Composition ()-2 and Composition ()-3 used in Example 2 were molded using the same method as Example 1 at a mixing ratio of 1:1.5, and the surface A plate-shaped cured product (4) having a skin layer and having a pale yellowish white color and a specific gravity of about 0.25 was obtained. The internal foam structure was very uniform, but the size of the bubbles was slightly larger than that of the others. The strength of the foamed cured products obtained in Examples 1 to 4 was measured and was as follows.

【表】 (発明の効果) 実施例から明らかなように、本発明によれば、
極めて低密度で、しかも高い強度を有する発泡硬
化物を製造することができる。
[Table] (Effects of the invention) As is clear from the examples, according to the present invention,
It is possible to produce a foamed cured product with extremely low density and high strength.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 塩化ゴムと、無機又は有機の酸の水溶液ある
いは、解離して水溶液が酸性となる金属塩の水溶
液とを必須成分とするものを組成物()とし、
液状不飽和ポリエステル樹脂又は液状ビニルエス
テル樹脂と、酸性水溶液中で炭酸ガスを発生する
金属炭酸塩、金属重炭酸塩の1種又は2種以上と
を必須成分とするものを組成物()とし、組成
物()1部に対し、組成物()を0.5〜5部
混合し、液状不飽和ポリエステル樹脂又は液状ビ
ニルエステル樹脂を重合触媒で硬化させることに
よつて得られる、内部に気泡構造を有する重合発
泡硬化物。 2 組成物()が、増粘補助剤として、珪素、
アルミニウム、ジルコニウム、チタニウム等の酸
化物又は水酸化物のコロイド粒子の1種又は2種
以上を1〜50重量%含む酸性無機コロイド水分散
液を含有する特許請求の範囲1記載の重合発泡硬
化物。 3 組成物()が常温で液状の多価アルコール
を1種又は2種以上含む、特許請求の範囲1又は
2記載の重合発泡硬化物。 4 組成物()又は組成物()のいずれか一
方又は両方に、非反応性の充填剤として、無水又
は含水の金属酸化物、金属水酸化物、金属塩等の
無機化合物粉末あるいは有機高分子化合物粉末の
1種又は2種以上を含む、特許請求の範囲1〜3
のいずれか1項に記載の重合発泡硬化物。 5 2種の組成物をそれぞれ別々のスプレーから
噴霧した際に噴霧粒子が互に充分混合されるよう
にセツトした外部混合型スプレー装置、又は、
別々に供給された上記2種の組成物をスプレーノ
ズルから噴霧する前に混合するチヤンバーを備え
たスプレー装置を使用して、塩化ゴムと、無機又
は有機の酸の水溶液あるいは、解離して水溶液が
酸性となる金属塩の水溶液とを必須成分とする組
成物()と、液状不飽和ポリエステル樹脂又は
液状ビニルエステル樹脂と、酸性水溶液中で炭酸
ガスを発生する金属炭酸塩、金属重炭酸塩の1種
又は2種以上とを必須成分とする組成物()
を、組成物()1部に対し、組成物()を
0.5〜5部混合することを特徴とする重合発泡硬
化物の製造方法。
[Scope of Claims] 1. A composition () containing as essential components chlorinated rubber and an aqueous solution of an inorganic or organic acid, or an aqueous solution of a metal salt that becomes acidic when dissociated,
A composition () is a composition containing as essential components a liquid unsaturated polyester resin or a liquid vinyl ester resin and one or more metal carbonates and metal bicarbonates that generate carbon dioxide gas in an acidic aqueous solution, A material having an internal cell structure obtained by mixing 0.5 to 5 parts of the composition () with 1 part of the composition () and curing the liquid unsaturated polyester resin or liquid vinyl ester resin with a polymerization catalyst. Polymerized foam cured product. 2 The composition () contains silicon, as a thickening adjuvant,
The polymerized foam cured product according to claim 1, which contains an acidic inorganic colloid aqueous dispersion containing 1 to 50% by weight of one or more colloidal particles of oxides or hydroxides such as aluminum, zirconium, titanium, etc. . 3. The polymerized and foamed cured product according to claim 1 or 2, wherein the composition () contains one or more polyhydric alcohols that are liquid at room temperature. 4 Inorganic compound powder or organic polymer such as anhydrous or water-containing metal oxide, metal hydroxide, metal salt, etc., as a non-reactive filler in either or both of the composition () or the composition (). Claims 1 to 3 containing one or more compound powders
The polymerized foam cured product according to any one of the above. 5. An external mixing type spray device set so that the spray particles are sufficiently mixed with each other when two types of compositions are sprayed from separate sprayers, or
An aqueous solution of chlorinated rubber and an inorganic or organic acid, or an aqueous solution after dissociation, is prepared using a spray device equipped with a chamber that mixes the two separately supplied compositions before spraying them from a spray nozzle. A composition containing an aqueous solution of a metal salt that becomes acidic as an essential component, a liquid unsaturated polyester resin or a liquid vinyl ester resin, and a metal carbonate or metal bicarbonate that generates carbon dioxide gas in an acidic aqueous solution. Composition containing a species or two or more species as an essential component ()
, for 1 part of composition ()
A method for producing a polymerized foam cured product, which comprises mixing 0.5 to 5 parts.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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