JPS59111962A - 鉱物綿と相溶性の酸硬化無機結合剤組成物 - 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】 本発明は、結合剤材料としての使用に適当であって、鉱
物綿と相溶性である酸硬化無機組成物に関する。

そのような酸硬化無機組成物は、鉱物綿を含む天井板に
併用された場合に得られ複合天井系が高圧縮強さ、高せ
ん断強さ、低水分感度、高温（例えば、１０９５℃（２
０００Ｆ））での低収縮性、および優れた吸収性を有す
るので、望ましい。その複合天井系は、それらが特に湿
気のある大気にさらされたときに、だれたりそる傾向が
少ない点において特に有用である。これらの利点の多く
は、少なくとも部分的に複合天井系の天井板に鉱物綿が
含まれるためである。

上記の利点は、鉱物綿が硬化工程中に結合剤系中の無機
酸によって腐食されて有害なＨ２Ｓガスを放出する傾向
があり、かつ鉱物綿繊維系が最終的に破断する傾向があ
るために、短命であってこれらの傾向の負担がかかりす
ぎる。

従って、結合剤として利用することができ、硬化時に天
井板の鉱物綿を劣化させず、かつ得られた複合天井系が
長期間を基準にして前述の種りの利点を有するところの
酸硬化無機組成物を発明することが望まれる。

本発明の主目的はこれらの要求を満たす酸硬化無機結合
剤系全提供することである。

本発明の鉱物綿と相溶性（混和性）の無機酸硬化組成物
は５組成物に鉱物綿への有害な影響を抑制する傾向のあ
るアミノ・アルコール酸腐食抑制剤全混合し、その組成
物をその通常のセットおよび硬化条件で硬化さすことに
よってつくられる。

望捷しい実施態様における該組成物は、耐だれ性および
耐そり性の鉱物綿を含む複合天井系において結合剤状塗
料、特にバックコーティングトシて有用である。

本発明の組成物は、無機充てん剤、液体アミノ・アルコ
ール酸腐食抑制剤および水の存在下でＭｇＯと酸性のリ
ン酸塩、硫酸塩寸たは塩化物塩とを反応させて硬化性ス
ラリーヲ生成することによって調製される。Ｍｇ０と酸
性のリン酸塩、硫酸塩または塩化物塩との反応による発
生熱によってスラリーは室温で硬化する。しかしながら
、製造のためには、スラリーからの水分の蒸発を促進す
ることによって硬化を早めるためにスラリーを加熱する
ことが望ましい。スラリーの加熱温度は発明の本発明の
方法および組成物に利用される適当なリン酸酸性塩（ま
たは酸性リン酸塩）類は２例えばリン酸二水素アンモニ
ウム（ＮＨ４Ｈ２ＰＯ４）、リン酸二水素ナトリウム（
ＮａＨ２ＰＯ４）、およびリン酸二水素カリウム（ＫＨ
２ＰＯ４）　ｋ含む。本発明の方法および組成物に利用
される適当な硫酸酸性（または酸性硫酸）塩は硫酸水素
アンモニウム（ＮＨ４Ｈ６Ｏ４）、硫酸水素ナトリウム
（ＮａＨ３Ｏ４）、硫酸第、１鉄アンモニウム（ＮＨ４
）２　Ｆｅ　（ｓｏ、　）２　）を含む。本発明の方法
および組成物に利用される適当な塩化物酸性（または酸
性塩化物）塩は塩化アンモニウム（ＮＨ，ｃｘ）−塩化
亜鉛（ＺｎＣ１２）および塩化マグネシウム（Ｍｌｉｌ
Ｃｊ＋２）ｋ含む。リン酸酸性塩は１本発明の組成物が
耐だれ性の天井系におけるバンクコーティング結合剤と
して使用するとき選択される塩である。そのような用途
に最も望ましいリン酸酸性塩はリン酸モノアンモニウム
塩である。

耐だれ性および耐そり性の天井系における塗料として有
用な本発明の望ましい酸硬化無機組成物は、水、少なく
とも１種類の無機充てん剤およびアミノ・アルコール酸
腐食抑制剤の存在下でリン酸酸性塩と酸化マグネシウム
とを反応させて硬化性スラリーを生成することによって
得られる。必要ならば、該組成物は鉱物酸硬化促進剤（
又は抑制剤）、無機および有機シックナー、無機および
有機顔料、および無機および有機発ぽう剤も含むことが
できる。

本発明の望ましい方法において、リン酸酸性塩は望まし
くは約り１℃〜約５１１℃、最適には約ｌ１６℃に保持
されている水に添加される。次にその溶液に液体アミノ
−アルコールが添加さ扛、得られた溶液が透明になるま
で混合する。次にその溶液に不活性充てん剤を添加し、
最後にＭ９０ｆ添加し、混合して作用均一スラリーヲ生
成する。

本組成物に利用される他の成分に関して、鉱物酸硬化促
進剤５例えばリン酸、硫酸、塩酸、硝酸または酢酸を充
てん剤およびＭｐＯの添加前にそのスラリーに添加する
ことができる。その促進剤は組成物の硬化時間を早める
。そのような促進剤の使用によって５本発明の組成物の
硬化時間を調節して本発明の各実施者の製造要求に適応
さすことができる。促進剤を使用する場合には、液体ア
ミノ−アルコールの添加後に添加することが望ましい。

必要ならば、スラリーの作用または注入時間は、例えば
水酸化ナトリウムのような標準の硬化抑制剤の少量を溶
液に添加すること、または温度および（または）水によ
る希釈によって選択的に長くすることができる。いずれ
の場合にも、および組成物に利用される成分・に無関係
に、ＭｐＯはヒドロキシル化を回避するために常に最後
に溶液へ添加する必要がある。

本願明細書における用語「アミノ−アルコール」はアミ
ン置換アルコールおよび（または）アルコール置換アミ
ンを示す。約１０．５〜約１５５の範囲内のｐＨｋ有す
るそれらの液体アミノ−アルコールが本発明の組成物に
酸抑制剤として有用であることが見出された。

本発明に利用されるム当な液体アミノーアルコ−ルとし
ては、例えば２−ジメチル−アミンエタノール；２−７
ミノー２−メチル−１−プロツマノール；２，２−イミ
ノ・ジェタノール；エタノールアミン；２−アミノエタ
ノール；アミノエチルエタノールアミン；１−アミノ−
２−プロツマノール；１−ジメチルアミン−２−プロパ
ノール；ジメチル・インプロパノール・アミン；２−ア
ミノ−２−エチル−１，３−プロノ々ンシオール・ジエ
チルアミノ・エタノール；ジエチル・エタノールアミン
；Ｎ−メチルジェタノールアミン；ジメチル・アミノ−
２−メチル−１−プロツマノールおよび２−ジメチル−
１−プロパノールがある。

本発明に利用されるＭｇＯは粉砕、か焼状態のものであ
って１本組成物の大部分の用途に対しては米国特許第３
．８２１，００６号に開示されている方法に従ってドロ
マイト（ＣａＭｙ　（ＣＯ３）２　）　−マグネサイ）
　（ＪＣＯ３）または化学的に沈殿した水酸化マグネシ
ウムから生成することができる。しかしながら、剛だれ
性および耐そシ性の天井系における結合剤として利用す
る場合、Ｍ、９０のが焼の度合は比重が３６０±０．、
０５　、！９　／７となり、殆んど全部が結晶性のＭｇ
Ｏとなるようにする必要がある。さらに、そのような目
的のために使用する場合のＭｇＯの粒度分布は次の範囲
内にある必要がある： 粒　　　径　　　　　　　　　　　　　　　％〉１５μ
　　　　　　　　　　０〜約３０５〜１５μ　　　　　
　　　　　約５０〜約ｉｏ。

く５μ　　　　　　　　　　　０〜約うＯ本発明の組成
物においては、水の全重量部に対して約５〜約２５重量
部のアミノ−アルコール抑制剤を使用することが望まし
い。

リン酸酸性塩のＭｇＯに対する望ましい比率はＭ　ｇ　
０１重量部に対してリン酸酸性塩約１〜約２２５重量部
の比率である。リン酸酸性塩のＩＮ量部以下は極めて弱
い硬化性の組成物を与える。約２．２５重量部以上のリ
ン酸酸性塩を使用した場合には、リン酸酸性塩とＭｇ２
間の反応は急速に進行し過ぎて得られた組成物が粉々に
なる。

耐だれ性の天井系の結合剤として使用される場合１本発
明の組成物は組成物全重量を基準にして約１１０〜約７
０重量％の充てん剤を含むことが望寸しい。

本組成物に利用される無機充てん剤は５例えば砂１．シ
リカ、カオリナイト粘土、雲母、珪灰石、ドロマイト、
石灰石１石英、ネフェリン、閃長岩。

タルク、アルミナ、三水和アルミニウム、アルミ・シル
５および（または）カオリナイトを含む。

充てん剤の全体の有用性はスラリーの化学的性質および
流動特性に及ぼすその影響に依存する。

充てん剤が膨潤捷だは水を吸収する傾向があると、スラ
リーの粘度はリン酸アンモニウム塩と酸化マグネシウム
間の効果的反応が生じなく、従ってスラリー〇硬化が生
じない状態（約１５００センチポアズ以上）に増大する
。（本明細書のためには、硬化は破壊することなく約１
．０５　Ｋｇ／ｃｒ／ｌ　（１５１ＪＶ］ｎ２）の衝撃
に耐えうる硬度状態と定義される。）本発明の組成物に
利用される特定の充てん剤は組成物の最終使用に著しく
左右される。例えば。

組成物が天井系に併用される耐だれ性塗料とじて使用さ
れる場合は、使用される充てん剤の少なくとも１つがド
ロマイトおよび（まだは）二酸化ケイ素であることが望
ま己い。

本発明に使用される標準の無機および有機シックナーは
、例えばカルボキシ・セルロース、ポリアクリル酸ナト
リウム、アルギン酸すｌ・リウム、無定形のシリカおよ
び雲母を含む。

天井系の無機結合剤として有用であることの外に１本発
明の組成物は１例えば天井製品用保護表面塗料、新しい
タイプの天井製品用層またはコア、ミルボードまたは天
井板（鉱物綿と混合する場合）。

無釉の敷タイル型の床および（または）壁製品。

押し湯、および高温絶縁材料のような用途にも使用する
ことができる。本発明の組成物における構成成分の割合
および任意成分（もしある場合）の割合は組成物の所望
最終用途によって変わることが理解される。

例　　　１ 本例は、本発明の組成物の調製および天井板系における
だれの量を少なくするためにそのバックコーティングと
しての利用を説明する。

本例では、約ｌ＋６℃の水１３１ｇにリン酸二水、素ア
ンモニウム５０７ｇがかくはんしながら添加された。次
に、その酸性溶液に２−アミノ−２−メチル−１−プロ
パツールを添加し、その溶液を透明になるまで混合し、
そこでリン酸６．３９を添加した。その／８液をさらに
１５分混合した。

次に、その溶液にカオリナイト粘土７．８　ｇ、雲母８
８ｇ、ドロマイト５８．８９ｆ添加し、さらにＭ　ｇ　
Ｏ３７，０ｇｋ添加して反応性スラリーを生成した。鉱
物繊維天井板（Ａは０．１１！　ｌ！ｂ／ボード・フー
トの密度を有し、Ｂば１．５１１ｂ／ボード・フート。

１ボード・フート−１２ｘ　ｌ　２　Ｘ　１インチ−０
，００２５６？７ＺＪ’）の２試料（２′×４′）の各
々に前記反応性スラリーを５Ｆ、９／ｆｔ２バツクコー
トシた。次に、それらの板は約２８８℃で５分間乾燥し
た。次に。

各々の板に標準の有機フェース・コー）ｆ塗布して仕上
げ複合天井ユニットヲ形成し、それに標準の仕上げ塗料
全コーティングした。板ＡおよびＢは、標準の重合体塗
料（メラミン・ホルムアルデヒド）でバックコートした
同様の板と比較したとき、だれの量がそれぞれ４６％と
１１０％改善された。

例　　　２ 本例では、成分の量を変えたこと、および別の充てん剤
を用いたこと以外は、例１の方法に実質的に従った。そ
れらのデータを下表に示す。

ＮＨ，Ｈ２ｐｏ、　　　　　　　　　　　１６．５水（
４６℃）　　　　　　　　　　　ＩＩ２．１２−アミノ
−２−メチル−１−プロパツール　　２．２リン酸　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　３つ二酸化ケイ
素　　　　　　　　　　　　　２６．１１Ｍｇ０　　　
　　　　　　　　　　　　　　　ａ８２種類の板、すな
わち板Ｃ（密度がＯ，ｇ　ｘｂ／ボード・フート）と板
Ｄ（密度が１．５　Ｊｂ／ボード・フート）の各々に上
記成分から調製した反応性スラリー５．８　ｇ／ｆ　ｔ
”ｚバックコートした。それらの板を乾燥し５例１のよ
うに標準の有機フェース・コートヲ塗布した。それらの
板ＣおよびＤは、メラミン・ホルムアルデヒド塗料をバ
ックコートした同様の板と比較した場合、だれの量がそ
れぞれ９２％と９３％改善された。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ、　アミノ・アルコール酸腐食抑゛制剤を含み、硬化
   する状態において鉱物綿に対して相溶性である酸硬化無
   機結合剤組成物。 ２、水、少なくとも１種類の有機充てん剤。 および約１０．５〜約１３．５の範囲内のｐ　Ｈを有す
   る液体アミノ−アルコールの存在下で、酸性のリン酸塩
   、硫酸塩または塩化物塩と酸化マグネシウムとを反応さ
   せることからなる、硬化する状態において鉱物綿に相溶
   性である酸硬化無機結合剤組成物の製造方法。