JPH0248506B2 - - Google Patents

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
つて、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、1093℃（2000〓））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
中の無機酸によつ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、短命であつてこれ
らの傾向の負担がかかりすぎる。

従つて、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々の
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
無機結合剤系を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、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
剤を混合し、その組成物をその通常のセツトおよ
び硬化条件で硬化さすことによつてつくられる。

望ま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、特にバツクコーテイングとし
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、硝酸塩または塩化物塩
とを反応させて硬化性スラリーを生成することに
よつて調製される。MgOと酸性のリン酸塩、硝
酸塩または塩化物塩との反応による発生熱によつ
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
することによつ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
発明の各実施例の製造の必要性に依存する。

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、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（KH₂PO₄）を含む。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
（NH₄HSO₄）、硫酸水素ナトリウム（NaHSO₄）、
硫酸第１鉄アンモニウム（NH₄）₂Fe（SO₄）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（NH₄Cl）、塩化亜鉛（ZnCl₂）およ
び塩化マグネシウム（MgCl₂）を含む。リン酸酸
性塩は、本発明の組成物が耐だれ性の天井系にお
けるバツクコーテイ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つて得られる。必
要ならば、該組成物は鉱物酸硬化促進剤（又は抑
制剤）、無機および有機シツクナー、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21℃〜約54℃、最適には約46℃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れ、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MgOを添加し、
混合して作用均一スラリーを生成する。

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、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MgO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
の使用によつて、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）水による希釈によつて選択的
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、MgO
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13.5の範
囲内のPHを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適当な液体アミノ−アルコ
ールとしては、例えば２−ジメチル−アミノエタ
ノール；２−アミノ−２−メチル−１−プロパノ
ール；２，２−イミノ・ジエタノール；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−プロパノー
ル；１−ジメチルアミン−２−プロパノール；ジ
メチル・イソプロパノール・アミン；２−アミノ
−２−エチル−１，３−プロパンジオール・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−メチルジエタノールアミン；ジ
メチル・アミノ−２−メチル−１−プロパノール
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
ものであつて、本組成物の大部分の用途に対して
は米国特許第3821006号に開示されている方法に
従つてドロマイト（CaMg（CO₃）₂）、マグネサイ
ト（MgCO₃）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、耐だれ性および耐そり性の天井系における
結合剤として利用する場合、MgOのか焼の度合
は比重が3.60±0.05ｇ／cm³となり、殆んど全部が
結晶性のMgO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30 ５〜15μ 約50〜約100 ＜5μ ０〜約30 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
MgO1重量部に対してリン酸酸性塩約１〜約2.25
重量部の比率である。リン酸酸性塩の１重量部以
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MgO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、本発明の組成物は組成物全重量を基準にして
約40〜約70重量％の充てん剤を含むことが望まし
い。

本組成物に利用される無機充てん剤は、例えば
砂、シリカ、カオリナイト粘土、雲母、珪灰石、
ドロマイト、石灰石、石英、ネフエリン、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。
充てん剤が膨潤また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、従つ
てスラリーの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1.05Kg／cm²（15lb／
in²）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して
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（または）二酸化ケ
イ素であることが望ましい。

本発明に使用される標準の無機および有機シツ
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、アルギン酸ナトリウム、
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、本発明の組成物は、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つて変
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ツク
コーテイングとしての利用を説明する。

本例では、約46℃の水131ｇにリン酸二水素ア
ンモニウム30.7ｇ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−プロパノールを添加し、その溶液を透明
になるまで混合し、そこでリン酸6.3ｇを添加し
た。その溶液をさらに15分混合した。

次に、その溶液にカオリナイト粘土7.8ｇ、雲
母8.8ｇ、ドロマイト38.8ｇを添加し、さらに
MgO37.0ｇを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0.8lb／ボード・フー
トの密度を有し、Ｂは1.5lb／ボード・フート、
１ボード・フート＝12×12×１インチ＝0.00236
m³）の２試料（2′×4′）の各々に前記反応性スラ
リーを56ｇ／ft²バツクコートした。次に、それ
らの板は約288℃で３分間乾燥した。次に、各々
の板に標準の有機フエース・コートを塗布して仕
上げ複合天井ユニツトを形成し、それに標準の仕
上げ塗料をコーテイングした。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）でバツ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40％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
的に従つた。それらのデータを下表に示す。

成 分 量（ｇ） NH₄H₂PO₄ 16.5 水（46℃） 42.1 ２−アミノ−２−メチル−１−プロパノール
2.2 リン酸 3.9 二酸化ケイ素 26.4 MgO 8.8 ２種類の板、すなわち板Ｃ（密度が0.8lb／ボー
ド・フート）と板Ｄ（密度が1.5lb／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3.8ｇ／ft²をバツクコートした。それらの板を
乾燥し、例１のように標準の有機フエース・コー
トを塗布した。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ツクコートした同
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】 １ 水、少なくとも１種類の無機充てん材、およ
   び液体アミノ・アルコール酸腐食抑制剤の存在下
   における、酸化マグネシウムと、酸性のリン酸
   塩、硫酸塩または塩化物塩との反応生成物から成
   ることを特徴とする、硬化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 前記酸化マグネシウムと、リン酸塩との重量
   比が１：１〜2.25である特許請求の範囲第１項記
   載の酸硬化無機結合剤組成物。 ３ 水、少なくとも１種類の無機充てん剤、およ
   び約10.5〜約13.5の範囲内のPH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
   させることからなり、硬化時に無機結合剤組成物
   であるスラリーを生成することを特徴とする、硬
   化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。 ４ 前記酸化マグネシウムと、リン酸塩との重量
   比が１：１〜2.25である特許請求の範囲第３項記
   載の酸硬化無機結合剤組成物。