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JPS624411B2 - - Google Patents
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JPS624411B2 - - Google Patents

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Publication number
JPS624411B2
JPS624411B2 JP56110078A JP11007881A JPS624411B2 JP S624411 B2 JPS624411 B2 JP S624411B2 JP 56110078 A JP56110078 A JP 56110078A JP 11007881 A JP11007881 A JP 11007881A JP S624411 B2 JPS624411 B2 JP S624411B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
composition
cured product
acid
mixture
metal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP56110078A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5813639A (en
Inventor
Yutaka Hoshino
Koji Kataoka
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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Filing date
Publication date
Application filed by NIPPON FUEROO KK filed Critical NIPPON FUEROO KK
Priority to JP56110078A priority Critical patent/JPS5813639A/en
Publication of JPS5813639A publication Critical patent/JPS5813639A/en
Publication of JPS624411B2 publication Critical patent/JPS624411B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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  • Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

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

本発明は、熱硬化性樹脂と、酸性水中分散無機
コロイドからえられた内部に独立気泡を有する重
合発泡硬化物と、その製造方法に関するものであ
る。 本発明は低コストで優れた断熱性、遮音性、成
形性を有し、且つ軽量で難燃性に富んだ重合発泡
硬化物及びその製造法を提供することを目的とす
るものである。 現在一般的な断熱成形材としては、発泡ウレタ
ン、発泡スチロール等が知られているが、熱に弱
いことと、耐炎性が得られ難いことから使用が限
定される。また可燃性樹脂を難燃化した材料とし
ては、例えば、ハロゲン化プラスチツクス、水酸
化アルミニウム又は他の含水金属酸化物等を大量
に添加したプラスチツクス、ハロゲン化ワツクス
と酸化アンチモンやリン化合物を併用したプラス
チツクス等があるが、これらはいずれも十分な難
燃特性を得るまでに到らず、その上、加熱燃焼に
際し、有毒ガス、煙の大量発生の危険性が高く、
種々の用途に使用することは難かしい現状である
上、断熱性や遮音性が高いと重量が嵩んだりコス
ト面、性能面で不利を招いたり、又軽量で安価で
あれば難燃性に劣るとか、理想的な材料には程遠
いものである。そこで本発明者等は、形状や使用
方法に左右されることなく安価で軽量で且つ優れ
た断熱性、遮音性を有し、その上、難燃性のある
発泡複合材料、或はライニング材を得るため長年
に亘つて種々の検討を行つた結果、本発明を完成
するに到つた。 本発明は、重合性不飽和ポリエステル樹脂と酸
と反応して炭酸ガスを発生する金属炭酸塩とを含
む混合物に、PH1〜5の範囲で安定な無機コロイ
ド分散液を添加し、この混合物を過酸化物触媒等
を用いて常温又は加熱により硬化させることによ
つて、内部に独立気泡構造を有する重合硬化物を
えたものである。なお、該硬化物には、充填剤と
して多くの種類の無水又は含水の金属酸化物類、
金属塩類や、補強材としてガラス繊維や他の繊維
状物質類を含ませることが可能である。この硬化
物は、注形材、積層材、コーキング材、塗装材、
保温材等に利用出来、重合後の製品は、可燃性成
分が少なく、しかも低比重で難燃性に優れ、耐炎
材、断熱材として多くの特色を有するものであ
る。 本発明の骨子は、下記のとおりである。 1 熱硬化性不飽和ポリエステル樹脂あるいは熱
硬化性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との混合物を必
須成分とするものを組成物(1)とし、アルミニウ
ム、ジルコニウム、硅素、チタニウム等の酸化
物又は水酸化物のコロイド粒子を1〜50重量パ
ーセント含み、PH1−5の範囲で少なくとも10
分間以上の期間、粘度5000センチポイズ以下の
液体状態を保持しているPH1−5の範囲の酸性
コロイド水分散液と、0℃以上95℃以下の温度
の水の存在下で、前記組成物(1)に含まれる金属
炭酸塩と反応して炭酸ガスを発生させる酸との
混合物を必須成分とするものを組成物(2)とし、
組成物(1)1部に対して、組成物(2)の0.1〜5部
を混合し触媒を用いて、成分中に含まれる不飽
和ポリエステル樹脂又はビニルエステル樹脂を
硬化させることによつて得られる内部に独立気
泡構造を有する重合発泡硬化物。 2 組成物(2)における酸の代りに、解離して水溶
液が酸性となる金属塩を用いる特許請求の範囲
第1項記載の重合発泡硬化物。 3 重合発泡硬化物が充填材として、無水又は含
水の金属酸化物、無水又は含水の金属塩、金属
水酸化物等を1種又は2種以上含む特許請求の
範囲第1項又は第2項記載の重合発泡硬化物。 4 重合発泡硬化物が、ガラス繊維又はその他の
繊維状補強材を含む特許請求の範囲第1項〜第
3項のいずれか1項に記載の重合発泡硬化物。 5 二種の組成物をそれぞれ別のスプレーから噴
霧した際に、噴霧粒子が互に充分混合されるよ
うにセツトしたスプレー装置、又は、スプレー
ノズルから噴霧される前に、別々に供給された
二種の組成物を混合する混合チヤンバーを備え
たスプレー装置を使用して、不飽和ポリエステ
ル樹脂又はビニルエステル樹脂と金属炭酸塩と
の混合物を必須成分とする組成物(1)と、無機コ
ロイド分散液と酸又は解離して酸性となる金属
塩との混合物を必須成分とする組成物(2)を混合
することを特徴とする重合発泡硬化物の製造方
法。 本発明の重合発泡硬化物は、不飽和ポリエステ
ル樹脂又はビニルエステル樹脂と金属炭酸塩とを
含む組成物(1)と、無機コロイド分散液と酸又は金
属塩を含む組成物(2)とを混合することによつて製
造される。その際、各種充填材、繊維状補強材な
どを同時に使用することにより、一層優れた性能
の硬化物がえられる。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(1) 不飽和ポリエステル樹脂又は ビニルエステル樹脂 10〜90部 金属炭酸塩 5〜80部 無機充填材 0〜80部 重合触媒 0〜5部 重合促進剤 0〜5部 合 計 100部 組成物(2) PH1〜5の範囲で安定な 無機コロイド分散液 10〜95部 無機又は有機酸あるいは解離して水溶液が 酸性となる金属塩 0.5〜30部 無機充填材 0〜80部 重合触媒 0〜5部 重合促進剤 0〜5部 合 計 100部 次に、本発明の各成分について詳述すれば下記
のとおりである。 組成物(1)に含まれる不飽和ポリエステル樹脂と
は、飽和カルボン酸類(例えば、無水フタール
酸、イソフタール酸、テレフタール酸、ヘツト
酸、セバシン酸等)、不飽和カルボン酸類(例え
ば、無水マレイン酸、フマール酸、シトラコン酸
等)と、グリコール類(例えば、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、
ネオペンチルグリコール、水素化ビスフエノール
A等)とをエステル化した不飽和ポリエステル樹
脂を、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リポリマーに溶
解させたものを指す。 組成物(1)に含まれるビニルエステル樹脂とは、
ビスフエノールA骨格の末端にアクリル基又はメ
タクリル基を持つたエポキシポリアクリレートを
重合性モノマー又は液状重合性プリポリマーに溶
解させたものを指す。 組成物(1)に含まれる金属炭酸塩とは、0℃以上
95℃以下の温度のPH1−5の範囲の酸性水溶液に
加えられた時、その水溶液中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を指
す。一般には安価で安定な炭酸カルシウムが利用
されるが、他のアルカリ土類金属、アルカリ金属
の炭酸塩類の無水、含水物でも使用可能である。 組成物(1),(2)に含まれる無機充填材とは、無水
又は含水の金属酸化物、無水又は含水の金属塩、
金属水酸化物等か、それらの複合した多くの種類
の鉱物類(例えば、粘土、カオリン、硅石、タル
ク、アルミナ、ジルコン、水酸化アルミニウム、
含水硼砂、硫酸バリウム、硫酸カルシウム等)の
粉末が利用出来るが、組成物(1)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。成形品の耐火性、強度、硬度、耐磨耗性
などの向上に役立つ水酸化アルミニウム、含水硼
砂が最も適している。 組成物(2)に含まれるPH1−5の範囲で安定な無
機コロイド分散液とは、アルミニウム、ジルコニ
ウム、硅素、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
重量パーセント含んだPH1−5の範囲の酸性水分
散液が、少なくとも10分間以上の期間、5000セン
チポイズ以下の粘度の液体状態を保持しているも
のを指す。一般にこれらのコロイド分散液は、酸
又はアルカリ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、凝集を押えているが、この安定化した電
荷バランスをくずす要因が発生すると直ちに粒子
同志の接合が起り、分散液は増粘、ゲル化、凝集
等を起す。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、AS−3、AP
(触媒化成工業(株))等、酸化硅素分散液として、
スノーチツクス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(2)に含まれる無機又は有機酸とは、0℃
以上95℃以下の温度の水の存在下で前記組成物(1)
中に含まれる金属炭酸塩と反応して炭酸ガスを発
生させるような無機又は有機酸で例えば、塩酸、
硫酸、リン酸、硼酸等の無機酸類、シユウ酸、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(2)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(1)中に含まれる金属炭酸塩と反応して
炭酸ガスを発生させるような塩を指す。例えば、
リン酸2水素ナトリウム、リン酸1水素ナトリウ
ム、リン酸2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等の無水
又は含水物が含まれる。 組成物(1),(2)に含まれる重合触媒とは、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指す。例えば、メ
チルエチルケトンパーオキシド(含有量20〜60
%)、ベンゾイルパーオキシド(含有量25〜100
%)、クメンヒドロパーオキシド(含有量40〜100
%)等の中から用途に応じて選択される。組成物
(1)又は(2)に添加する場合、不飽和ポリエステル樹
脂を含まない組成物(2)側に加えるのが一般的であ
るが、成形品は40℃以上で加熱硬化する場合に
は、単独では作業温度(5〜35℃)で重合ラジカ
ルを発生しない中、高温型触媒に限り、組成物(1)
側に前添加してもさしつかえない。 組成物(1),(2)に含まれる促進剤とは、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指す。例えば、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、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アミン
類等が一般に使用される。硬化に際して、触媒、
促進剤の両方を使用したい場合は、組成物(1)ある
いは(2)の何れか一方に触媒を入れ、促進剤は必ず
他の一方の側に加えられるべきである。もし一方
に触媒、促進剤を同時に加えると、直ちに急激な
触媒の分解が起り、非常に危険である。 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、下記のとおりである。 (1) コロイド分散液中のコロイド粒子の含有量 本件に使用するコロイド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(1)と組
成物(2)の混合により起るコロイド粒子の接合に
よる系全体の増粘が不十分となり、内部で発生
した炭酸ガスを保持する力が不足し、良好な独
立気泡構造が得られず、又、垂直面、オーバー
ハング面に施工する場合には、流下し易すくな
る。コロイド粒子含有量50%以上の場合は、本
件の使用に適する安定で、適切な粘度の酸性分
散液を得ることが難かしい。 (2) コロイド分散液、及びコロイド分散液と酸又
は塩の混合物のPH PH1以下では作業上で腐触性、安全性の点か
ら使用に適していない。又5以上では炭酸塩と
の反応による炭酸ガスの発生が十分でなく、良
好な発泡現象がおこらず、秀れた独立気泡構造
が得られない。 (3) コロイド分散液の粘度 スプレー作業に適する組成物粘度を得るた
め、5000センチポイズ以下を少なくとも10分間
以上保持している必要がある。 (4) 温度範囲 作業全般にわたつて組成物が置れる温度は、
組成物が大量の水分を含んでいるため、水の凝
固点である0℃から、蒸発が活発となる95℃の
範囲にあるべきである。 (5) 組成物(1)と組成物(2)の混合比率 組成物(1)に対する組成物(2)の混合比率は、少
な過ぎた場合には、本件の硬化物の最大の特色
の1つである難燃性が著るしく低下するし、独
立気泡構造も完全なものとならない。又多過ぎ
た場合は、強度低下、作業性不良となる。した
がつて、0.1〜5部の範囲で使用するのが好ま
しい。 本発明において、組成物(1)と組成物(2)を混合す
るに際しては、組成物(1),(2)は、各々別の容器で
充分に撹拌され、組成物(1)1部に対して組成物(2)
0.1〜5部の割合で混合使用される。組成物(1)と
(2)が混合されると直ちに組成物(1)中の金属炭酸塩
と組成物(2)中の酸が反応を開始し、炭酸ガスを発
生する。 (CO3--+2H+→CO2↑+H2O 反応開始と共に混合物のPHは中性側に急速に移
行する。この結果、組成物(2)中に含まれていた無
機コロイド粒子の表面の電荷バランスがくずれ、
コロイド粒子の接合が起り、混合物全体の粘度は
急激に上昇し、流動性がほとんどなくなり、ゲル
化に達する。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の硬化
が起り、硬化後成形は完了する。増粘、発泡完了
から硬化完了に到る間、混合物の見掛けの形態は
ほとんど変化しない。この硬化物は、内部に多く
の独立気泡を有する比重0.5〜1.8の耐火性、断熱
性に優れた物質であり、ガラス繊維強化プラスチ
ツクのバツキング材、軽量構造材、建材、船舶用
材、ライニング材、防火塗装等に非常に有効なも
のである。又、一般のガラス繊維強化プラスチツ
クス製造に使用されるガラスロービング、ガラス
フアイバマツト、ガラスクロス、ミルドフアイバ
ー、等のガラスフアイバー材料や、アスベスト、
メタルフアイバー、各種合成繊維等の繊維状補強
材の併用により強度の優れた積層材を得ることも
できる。繊維状補強材は、混合物全体に対して、
2〜50重量%程度使用される。 さらに本発明の重合発泡硬化物の製造における
具体的成形手段を説明すれば、成形にかかる前
に、組成物(1),(2)を各々別の容器で充分混合する
必要がある。撹拌は、一般に液体の混合に使用さ
れる高速デイゾルバ型撹拌機で十分である。組成
物(2)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(1)と(2)を混合するのに、各々
の組成物を別々のスプレーから噴霧しながら互の
噴霧粒子が充分混合されるように噴霧パターンを
重ねて噴霧出来るようなスプレー装置か、スプレ
ーノズルから噴霧される直前に、別々のルートか
ら来た2つの組成物が互に混合出来る混合チヤン
バーを備えたスプレー装置の使用が最も適してい
る。もし強度を必要とする積層品を望むなら、一
般のガラス繊維強化プラスチツク製造に用いるス
プレーアツプ装置に付随したローリングカツト式
ガラス繊維連続供給装置を前記スプレー設備に連
動させれば容易に製造することが出来る。ガラス
繊維の混合量は、混合物全体に対して2〜50重量
パーセント程度が使用される。スプレー混合され
た混合物は、直ちに反応を開始し、無機コロイド
粒子による著るしい粘度の上昇が速かに起るの
で、水平面はもちろん垂直面、オーバーハング面
でも流下することはない。組成物(1)及び(2)の粘
度、組成物(1),(2)の混合後の粘度は、不飽和ポリ
エステル樹脂の粘度、モノマー含有量、無機コロ
イドの添加量、充填材の種類と添加量等で調整さ
れる。組成物(1),(2)の粘度は、スプレー噴霧に適
する40〜4000センチポイズ程度に調整する。 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 1 (1) 不飽和ポリエステルの準備 イソフタール酸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65部をスチレンモノマー35部に溶解して粘度
約1000センチポイズの不飽和ポリエステル樹脂
UPE−1を得た。 (2) 組成物の準備
The present invention relates to a thermosetting resin and a polymerized foamed cured product having internal closed cells obtained from an inorganic colloid dispersed in acidic water, and a method for producing the same. An object of the present invention is to provide a cured polymer foam that is low cost, has excellent heat insulation properties, sound insulation properties, and moldability, and is lightweight and highly flame retardant, and a method for producing the same. Foamed urethane, foamed polystyrene, and the like are currently known as common heat insulating molding materials, but their use is limited because they are sensitive to heat and difficult to obtain flame resistance. Examples of materials made of flammable resins include halogenated plastics, plastics with large amounts of aluminum hydroxide or other hydrated metal oxides added, and halogenated waxes combined with antimony oxide or phosphorus compounds. However, none of these have sufficient flame retardant properties, and in addition, there is a high risk of generating large amounts of toxic gas and smoke when heated and burned.
Currently, it is difficult to use it for various purposes, and if it has high heat insulation and sound insulation properties, it will be heavy and disadvantageous in terms of cost and performance, and if it is lightweight and cheap, it will not be flame retardant. It is an inferior or far from ideal material. Therefore, the present inventors developed a foamed composite material or lining material that is inexpensive, lightweight, has excellent heat insulation and sound insulation properties, and is flame retardant regardless of the shape or method of use. As a result of various studies over many years, the present invention has been completed. In the present invention, an inorganic colloid dispersion stable in the pH range of 1 to 5 is added to a mixture containing a polymerizable unsaturated polyester resin and a metal carbonate that reacts with an acid to generate carbon dioxide gas, and the mixture is filtered. By curing at room temperature or by heating using an oxide catalyst or the like, a polymerized cured product having an internal closed cell structure is obtained. In addition, the cured product contains many types of anhydrous or hydrous metal oxides as fillers,
It is possible to include metal salts and glass fibers and other fibrous materials as reinforcing materials. This cured product can be used for casting materials, laminated materials, caulking materials, coating materials,
It can be used as a heat insulating material, etc., and the product after polymerization has many characteristics as a flame resistant material and a heat insulating material. The gist of the present invention is as follows. 1 Composition (1) is a mixture of a thermosetting unsaturated polyester resin or a thermosetting vinyl ester resin and a metal carbonate that generates carbon dioxide gas in an acidic aqueous solution, and contains aluminum, zirconium, Contains 1 to 50% by weight of colloidal particles of oxides or hydroxides such as silicon or titanium, and has a pH of at least 10% in the range of 1-5.
The composition (1 Composition (2) is a composition containing as an essential component a mixture of a metal carbonate contained in
Obtained by mixing 0.1 to 5 parts of composition (2) with 1 part of composition (1) and using a catalyst to cure the unsaturated polyester resin or vinyl ester resin contained in the components. Polymer foam cured product with closed cell structure inside. 2. The polymerized foam cured product according to claim 1, in which a metal salt that dissociates to make the aqueous solution acidic is used instead of the acid in composition (2). 3. The polymerized foam cured product contains one or more types of anhydrous or water-containing metal oxides, anhydrous or water-containing metal salts, metal hydroxides, etc. as fillers, as described in claim 1 or 2. Polymerized foam cured product. 4. The polymerized foam cured product according to any one of claims 1 to 3, wherein the polymerized foam cured product contains glass fiber or other fibrous reinforcing material. 5. When the two compositions are sprayed from separate sprays, the spray equipment is set so that the spray particles are sufficiently mixed with each other, or the two compositions are supplied separately before being sprayed from the spray nozzle. Using a spray device equipped with a mixing chamber for mixing the seed composition, the composition (1) whose essential components are a mixture of an unsaturated polyester resin or vinyl ester resin and a metal carbonate, and an inorganic colloid dispersion. 1. A method for producing a polymerized foam cured product, which comprises mixing a composition (2) containing as an essential component a mixture of 1 and an acid or a metal salt that becomes acidic when dissociated. The polymerized foam cured product of the present invention is a mixture of a composition (1) containing an unsaturated polyester resin or vinyl ester resin and a metal carbonate, and a composition (2) containing an inorganic colloid dispersion and an acid or metal salt. Manufactured by At that time, by simultaneously using various fillers, fibrous reinforcing materials, etc., a cured product with even better performance can be obtained. Note that the preferred weight ratio is in the following range. (The following are all parts by weight.) Composition (1) Unsaturated polyester resin or vinyl ester resin 10-90 parts Metal carbonate 5-80 parts Inorganic filler 0-80 parts Polymerization catalyst 0-5 parts Polymerization accelerator 0 ~5 parts Total: 100 parts Composition (2) Inorganic colloid dispersion stable in the pH range of 1 to 5 10 to 95 parts Inorganic or organic acid or metal salt that dissociates to make the aqueous solution acidic 0.5 to 30 parts Inorganic filler 0 to 80 parts Polymerization catalyst 0 to 5 parts Polymerization accelerator 0 to 5 parts Total 100 parts Next, each component of the present invention will be described in detail below. The unsaturated polyester resin contained in composition (1) refers to saturated carboxylic acids (e.g., phthalic anhydride, isophthalic acid, terephthalic acid, hettic acid, sebacic acid, etc.), unsaturated carboxylic acids (e.g., maleic anhydride, fumaric acid, citraconic acid, etc.) and glycols (e.g., ethylene glycol, propylene glycol, butanediol,
An unsaturated polyester resin esterified with neopentyl glycol, hydrogenated bisphenol A, etc.) is combined with polymerizable monomers (e.g., styrene, vinyltoluene, acrylic ester, methacrylic ester, vinyl acetate, allyl ester, etc.) , or those dissolved in liquid polymerizable prepolymers. The vinyl ester resin contained in composition (1) is
Refers to an epoxy polyacrylate having an acrylic or methacrylic group at the end of a bisphenol A skeleton dissolved in a polymerizable monomer or liquid polymerizable prepolymer. The metal carbonate contained in composition (1) is defined as
Refers to metal carbonates that, when added to an acidic aqueous solution in the PH range of 1-5 at a temperature below 95°C, react with the acid contained in the aqueous solution and generate carbon dioxide gas. In general, cheap and stable calcium carbonate is used, but anhydrous and hydrated carbonates of other alkaline earth metals and alkali metals can also be used. The inorganic fillers contained in compositions (1) and (2) include anhydrous or hydrated metal oxides, anhydrous or hydrated metal salts,
Metal hydroxides or their composite minerals (e.g., clay, kaolin, silica, talc, alumina, zircon, aluminum hydroxide,
Powders of hydrated borax, barium sulfate, calcium sulfate, etc.) can be used, and are appropriately selected depending on the viscosity and specific gravity of the composition (1), the cost of the final product, the required performance, etc. The most suitable materials are aluminum hydroxide and hydrated borax, which are useful for improving the fire resistance, strength, hardness, and abrasion resistance of molded products. The inorganic colloidal dispersion stable in the pH range of 1 to 5 contained in composition (2) refers to colloidal particles (particle size 2 to 150 mμ) of oxides or hydroxides of aluminum, zirconium, silicon, titanium, etc. ~50
An acidic aqueous dispersion with a pH range of 1 to 5 containing a weight percent of acidic water maintains a liquid state with a viscosity of 5000 centipoise or less for a period of at least 10 minutes. Generally, these colloidal dispersions are made by stabilizing the ions on the surface of each colloidal particle with acid or alkali, and suppressing gelation and aggregation of the dispersion by repulsion between the particles, but this stabilized charge As soon as a factor that disrupts the balance occurs, particles bond together, causing thickening, gelation, aggregation, etc. of the dispersion. Suitable for this use, for example, as a colloidal dispersion of aluminum oxide,
Alumina sol #100, #200 (Nissan Chemical Industries, Ltd.),
Alumina sol AS-1, AS-2, AS-3, AP
(Catalyst Chemical Industry Co., Ltd.), etc., as a silicon oxide dispersion,
Snorchicks O, OL, O-30 (Nissan Chemical Industries)
Co., Ltd.), Cataloid SN (Catalyst Chemical Industry Co., Ltd.), etc. The inorganic or organic acid contained in composition (2) is
The composition (1) in the presence of water at a temperature of not less than 95°C.
An inorganic or organic acid that reacts with the metal carbonate contained therein to generate carbon dioxide gas, such as hydrochloric acid,
These include inorganic acids such as sulfuric acid, phosphoric acid, and boric acid, and organic acids such as oxalic acid, citric acid, succinic acid, and maleic acid. The metal salt contained in the composition (2) 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 reacts with the metal carbonate contained in the composition (1) to generate carbon dioxide gas. for example,
Sodium dihydrogen phosphate, sodium monohydrogen phosphate, potassium dihydrogen phosphate, aluminum chloride,
Anhydrous or hydrated materials such as aluminum sulfate and aluminum phosphate are included. The polymerization catalyst contained in compositions (1) and (2) refers to an organic peroxide catalyst used for curing unsaturated polyester resins and vinyl ester resins. For example, methyl ethyl ketone peroxide (content 20-60
%), benzoyl peroxide (content 25-100
%), cumene hydroperoxide (content 40-100
%) etc. depending on the purpose. Composition
When added to (1) or (2), it is generally added to the composition (2) side that does not contain unsaturated polyester resin, but when molded products are cured by heating at 40°C or higher, it may be added alone. However, composition (1) is limited to high-temperature catalysts because it does not generate polymerization radicals at working temperatures (5 to 35°C).
You can also pre-add it to the side. The accelerator contained in compositions (1) and (2) refers to a substance that functions to promote the generation of polymerization radicals of an organic peroxide catalyst used for curing unsaturated polyester resins and vinyl ester resins. . For example, metal soaps such as cobalt naphthenate and cobalt octenoate, amines such as Nn-dimethylaniline, Nn-diethylaniline, diethanolamine, etc. are generally used. During curing, a catalyst,
If it is desired to use both promoters, the catalyst should be placed in either composition (1) or (2), and the promoter should always be added to the other side. If a catalyst and a promoter are added to one side at the same time, rapid decomposition of the catalyst will occur immediately, which is extremely dangerous. Next, the numerical values limited in the claims are explained below. (1) Content of colloidal particles in colloidal dispersion If the content of colloidal particles in the colloidal dispersion used in this case is less than 1%, it may be caused by mixing composition (1) and composition (2). The viscosity of the entire system due to the joining of colloidal particles is insufficient, and the ability to retain the carbon dioxide gas generated inside is insufficient, making it impossible to obtain a good closed cell structure. In some cases, it becomes easy to flow down. When the colloidal particle content is greater than 50%, it is difficult to obtain an acidic dispersion that is stable and has a suitable viscosity for the present use. (2) PH of colloidal dispersions and mixtures of colloidal dispersions and acids or salts If the pH is below 1, they are unsuitable for use in terms of corrosivity and safety. If the number is 5 or more, carbon dioxide gas is not sufficiently generated by the reaction with the carbonate, and a good foaming phenomenon does not occur, making it impossible to obtain an excellent closed cell structure. (3) Viscosity of colloidal dispersion In order to obtain a composition viscosity suitable for spray work, it is necessary to maintain the viscosity below 5000 centipoise for at least 10 minutes. (4) Temperature range The temperature at which the composition can be kept throughout the work is:
Since the composition contains a large amount of water, the temperature should range from 0°C, which is the freezing point of water, to 95°C, where evaporation is active. (5) Mixing ratio of composition (1) and composition (2) If the mixing ratio of composition (2) to composition (1) is too small, one of the most important characteristics of the cured product The flame retardancy, which is the main characteristic of oxidation, is significantly reduced, and the closed cell structure is not perfected. If the amount is too high, the strength will decrease and workability will be poor. Therefore, it is preferable to use it in a range of 0.1 to 5 parts. In the present invention, when mixing composition (1) and composition (2), compositions (1) and (2) are sufficiently stirred in separate containers, and 1 part of composition (1) is mixed with 1 part of composition (1). Against the composition (2)
They are mixed and used in a ratio of 0.1 to 5 parts. Composition (1) and
As soon as (2) is mixed, the metal carbonate in composition (1) and the acid in composition (2) begin to react, generating carbon dioxide gas. (CO 3 ) -- +2H + →CO 2 ↑+H 2 O With the start of the reaction, the PH of the mixture rapidly shifts to the neutral side. As a result, the charge balance on the surface of the inorganic colloid particles contained in composition (2) is disrupted,
Coalescence of colloidal particles occurs, and the viscosity of the entire mixture increases rapidly, becoming almost fluid and reaching gelation. Due to this high viscosity, carbon dioxide gas bubbles generated inside the mixture are retained within 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, curing of the unsaturated polyester occurs, and after curing, the molding is completed. The apparent form of the mixture hardly changes during the period from completion of thickening and foaming to completion of curing. This cured product is a substance with a specific gravity of 0.5 to 1.8 that has many closed cells inside and has excellent fire resistance and heat insulation properties. It is extremely effective for fireproof coatings, etc. In addition, glass fiber materials such as glass roving, glass fiber mat, glass cloth, and milled fiber used in the production of general glass fiber reinforced plastics, asbestos,
A laminated material with excellent strength can also be obtained by combined use of fibrous reinforcing materials such as metal fibers and various synthetic fibers. The fibrous reinforcement is
It is used in an amount of about 2 to 50% by weight. Further, to explain the specific molding means for producing the polymerized foam cured product of the present invention, it is necessary to thoroughly mix the compositions (1) and (2) in separate containers before starting molding. For stirring, a high speed dissolver type stirrer commonly used for mixing liquids is sufficient. Since the composition (2) 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.
When mixing compositions (1) and (2) during molding, each composition is sprayed from a separate sprayer, and the spray patterns are overlapped so that each other's spray particles are sufficiently mixed. Most suitable is the use of a spray device or a spray device equipped with a mixing chamber in which the two compositions coming from different routes can be mixed with each other just before being sprayed from the spray nozzle. If you want a laminated product that requires strength, you can easily manufacture it by linking the rolling cut type glass fiber continuous supply device attached to the spray up device used for general glass fiber reinforced plastic manufacturing with the spray equipment. I can do it. The amount of glass fiber mixed is about 2 to 50 percent by weight based on the entire mixture. The spray-mixed mixture immediately starts to react and the inorganic colloid particles rapidly increase the viscosity significantly, so that it does not flow down not only on horizontal surfaces but also on vertical surfaces and overhanging surfaces. The viscosity of compositions (1) and (2) and the viscosity of compositions (1) and (2) after mixing are determined by the viscosity of the unsaturated polyester resin, the monomer content, the amount of inorganic colloid added, and the type of filler. It is adjusted by the amount added, etc. The viscosity of compositions (1) and (2) is adjusted to about 40 to 4000 centipoise, which is suitable for spraying. Hereinafter, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples. Example 1 (1) Preparation of unsaturated polyester 65 parts of unsaturated polyester with an acid value of about 20 obtained by esterification of 5 moles of isophthalic acid, 5 moles of maleic anhydride, and 10.5 moles of propylene glycol was dissolved in 35 parts of styrene monomer. Unsaturated polyester resin with a viscosity of approximately 1000 centipoise
UPE-1 was obtained. (2) Preparation of composition

【表】 (3) 成形 組成物(1)−1、組成物(2)−1を各々別の容器
で充分撹拌混合し、各々別のスプレーから、組
成物(1)−1と組成物(2)−1が2:1の混合比率
で互の噴霧粒子が充分混合されるようスプレー
をセツトし、あらかじめ離型剤を塗布した一辺
50cmの正方形のガラス板に、厚さ約10mmの混合
物を吹き付けた。ガラス板上に塗布された混合
物は直ちに反応を開始して膨張を始め、吹き付
け終了後約2分で膨張は停止した。ガラス板を
50℃の乾燥炉内に移し、約60分硬化させた後取
り出してガラス板より脱型し、板状の硬化物−
(1)を得た。 (4) 試験 この板状硬化物は乳白色で比重は約0.75であ
つた。中央付近を裁断して断面を肉眼で見たと
ころ内部に無数の独立空洞が認められた。この
板に、ブンゼンバーナーで約50mm下から炎を当
てた。初めの約2分間は少量の発煙が検出され
たが、その後の発煙は認められなかつた。又約
10分間の加熱後でも板はその原形を完全に保持
していた。 実施例 2
[Table] (3) Molding Composition (1)-1 and Composition (2)-1 were thoroughly stirred and mixed in separate containers, and then sprayed from separate sprays to form Composition (1)-1 and Composition ( 2) Set the sprayer so that the spray particles are sufficiently mixed with each other at a mixing ratio of 2:1, and place one side on which the release agent has been applied in advance.
A 50 cm square glass plate was sprayed with the mixture approximately 10 mm thick. The mixture applied onto the glass plate immediately started to react and expand, and the expansion stopped approximately 2 minutes after the spraying was completed. glass plate
Transfer it to a drying oven at 50℃ and let it harden for about 60 minutes, then take it out and remove it from the glass plate to form a plate-shaped cured product.
I got (1). (4) Test This plate-shaped cured product was milky white and had a specific gravity of about 0.75. When the cross section was cut near the center and viewed with the naked eye, numerous independent cavities were found inside. This board was exposed to flame from a Bunsen burner from approximately 50 mm below. A small amount of smoke was detected for about the first two minutes, but no smoke was observed after that. Further terms
Even after heating for 10 minutes, the board perfectly retained its original shape. Example 2

【表】 〓
100部
N〓n〓ジメチルアニリン 1部
[Table] 〓
100 copies
N〓n〓dimethylaniline 1 part

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 熱硬化性不飽和ポリエステル樹脂あるいは熱
硬化性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との混合物を必須成
分とするものを組成物(1)とし、アルミニウム、ジ
ルコニウム、硅素、チタニウム等の酸化物又は水
酸化物のコロイド粒子を1〜50重量パーセント含
み、PH1−5の範囲で少なくとも10分間以上の期
間、粘度5000センチポイズ以下の液体状態を保持
しているPH1−5の範囲の酸性コロイド水分散液
と、0℃以上95℃以下の温度の水の存在下で前記
組成物(1)に含まれる金属炭酸塩と反応して炭酸ガ
スを発生させる酸との混合物を必須成分とするも
のを組成物(2)とし、組成物(1)1部に対して組成物
(2)の0.1〜5部を混合し触媒を用いて、成分中に
含まれる不飽和ポリエステル樹脂又はビニルエス
テル樹脂を硬化させることによつて得られる内部
に独立気泡構造を有する重合発泡硬化物。 2 組成物(2)における酸の代りに、解離して水溶
液が酸性となる金属塩を用いる特許請求の範囲第
1項記載の重合発泡硬化物。 3 重合発泡硬化物が充填材として、無水又は含
水の金属酸化物、無水又は含水の金属塩、金属水
酸化物等を1種又は2種以上含む特許請求の範囲
第1項又は第2項記載の重合発泡硬化物。 4 重合発泡硬化物が、ガラス繊維又はその他の
繊維状補強材を含む特許請求の範囲第1項〜第3
項のいずれか1項に記載の重合発泡硬化物。 5 二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
うにセツトしたスプレー装置、又は、スプレーノ
ズルから噴霧される前に、別々に供給された二種
の組成物を混合する混合チヤンバーを備えたスプ
レー装置を使用して、不飽和ポリエステル樹脂又
はビニルエステル樹脂と金属炭酸塩との混合物を
必須成分とする組成物(1)と、無機コロイド分散液
と酸又は解離して酸性となる金属塩との混合物を
必須成分とする組成物(2)を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 (1) containing as essential components a mixture of a thermosetting unsaturated polyester resin or a thermosetting vinyl ester resin and a metal carbonate that generates carbon dioxide gas in an acidic aqueous solution. Contains 1 to 50 percent by weight of colloidal particles of oxides or hydroxides such as aluminum, zirconium, silicon, titanium, etc., and maintains a liquid state with a viscosity of 5000 centipoise or less for at least 10 minutes in the pH range of 1-5. An acidic colloid aqueous dispersion having a pH of 1 to 5 reacts with the metal carbonate contained in the composition (1) in the presence of water at a temperature of 0°C to 95°C to generate carbon dioxide gas. Composition (2) is a composition containing a mixture of acid and acid as an essential component.
A polymeric foam cured product having an internal closed cell structure obtained by mixing 0.1 to 5 parts of (2) and curing the unsaturated polyester resin or vinyl ester resin contained in the components using a catalyst. 2. The polymerized foam cured product according to claim 1, in which a metal salt that dissociates to make the aqueous solution acidic is used instead of the acid in composition (2). 3. The polymerized foam cured product contains one or more types of anhydrous or water-containing metal oxides, anhydrous or water-containing metal salts, metal hydroxides, etc. as fillers, as described in claim 1 or 2. Polymerized foam cured product. 4 Claims 1 to 3 in which the polymerized foam cured product contains glass fiber or other fibrous reinforcing material
The polymerized foamed cured product according to any one of the above items. 5. When the two types of compositions are sprayed from separate sprays, the spray equipment is set so that the spray particles are sufficiently mixed with each other, or the two compositions are supplied separately before being sprayed from the spray nozzle. Using a spray device equipped with a mixing chamber for mixing the seed composition, the composition (1) whose essential components are a mixture of an unsaturated polyester resin or vinyl ester resin and a metal carbonate, and an inorganic colloid dispersion. 1. A method for producing a polymerized foam cured product, which comprises mixing a composition (2) containing as an essential component a mixture of 1 and an acid or a metal salt that becomes acidic when dissociated.
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