難燃性複合材を製造する方法、複合材およびこの使用
難燃性複合材を製造する方法、複合材およびこの使用。水性ゲル形成組成物、例えば難燃性コーティング組成物を基板上に適用する工程により難燃性複合材を製造する方法は、アルミノシリケートを含み、アルミノシリケートはアルカリ金属アルミネートおよびアルカリ金属シリケート、ならびに１１０℃より高い沸点を有する有機液体、例えばシリコーン油を含む。アルカリ金属シリケートについてのＳｉＯ２：Ｘ２Ｏ（式中、Ｘはアルカリ金属シリケートのアルカリ金属を表す。）のモル比は３．６：１から１０：１であり、アルカリ金属アルミネートが１．３５：１のＹ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３（式中、Ｙはアルカリ金属アルミネートのアルカリ金属を表す。）のモル比を有する場合は、これは乾燥および硬化によって本組成物から調製される塗膜もしくはコーティングに改良された耐水性を提供する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性複合材を製造する方法、難燃性を備えるコーティングを有する複合材、ならびに建設材料としてのこの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
可溶性シリケートは、接着剤、コーティング剤および結合剤として広範に使用されている。これらが使用される多くの用途において可溶性シリケートの固有の溶解度は、有利ではあるが、例えば耐水性、構造の完全性および強度が不可欠と判断される用途には不利である。
【０００３】
上記に挙げた種類の組成物中におけるシリケートの溶解度を最小限に抑えるために、例えば金属（例えばカルシウムおよびマグネシウム）塩の添加による、大きな努力が重ねられてきた。しかし、このような塩の添加は、連続網状構造を備える生成物ではなくむしろ沈降形を生じさせる傾向がある。沈降反応において形成される可溶性塩は、適用される塗膜の物理的完全性、従って最終的には最終生成物の強度にとって有害である。
【０００４】
これらのような因子は、例えば難燃性コーティング組成物の製造におけるシリケートの使用にとって妨害物である。難燃性コーティング組成物は、例えばこれらを建造物に組み込む前、または組み込んだ後に易燃性建築材料に適用するために、建築業および建物の維持管理産業において広範囲に適用されている。易燃性材料の例は、例えば膨張ポリスチレンもしくはウレタンプラスチックのポリマー製タイルおよびシートならびにこのようなプラスチックを含有する複合材である。木材、木材チップおよび紙をベースとする材料もまたこのようなコーティングの適用から利益を得ることができる。難燃性コーティング複合材のクラスには、熱もしくは火に曝露させられると一部には膨張することによってこれらの保護作用を発揮する、いわゆる膨張性防炎コーティングが含まれる。
【０００５】
一部の場合には、易燃性材料は、事前に塗布された難燃性コーティングを備えて販売される。例えばＳａｆｅＣｏａｔ Ｅ８４（商標）として公知の膨張性難燃性コーティングは、販売する前に膨張ポリスチレン／ポリウレタンフォーム製品へ事前に塗布される。
【０００６】
ＵＳ−Ａ−５ ４６２ ６９９は、特に、建築材料に適用するための難燃性組成物に関し、組成物は、シリケート、水および界面活性剤を含有する。
【０００７】
これらの公開日は本出願の出願日より後であるＰＣＴ公開ＷＯ ２００７／０１２８３２、ＷＯ ２００７／０１３７９１およびＷＯ ２００７／０１２４４１は、水性ゲル形成組成物、例えば難燃性コーティング組成物であって、アミノシリケートおよび１１０℃より高い沸点を有する有機液体、例えば表面へのコーティングとしての組成物の適用およびその後の乾燥によって形成される塗膜の完全性を強化するシリコーン油を含む組成物について開示している。これらの用途の実施例において使用されるナトリウムシリケートの唯一の例は、３．３：１のＳｉＯ２：Ｎａ２Ｏのモル比を有する。
【０００８】
建築用断熱材料、例えば膨張ポリスチレン（例えば屋根断熱）のためのシリケートをベースとする難燃性組成物を使用する場合の問題は、必要になるまで、このような材料は建築現場へ配送された後にしばしば悪天候条件に曝されたままにされることである。これらが濡れないように守るための細心の注意が払われない限り、このような曝露は、シリケートをベースとする組成物の難燃性の著しい減少を生じさせることがある。
【０００９】
ＷＯ ２００７／０１２８３２、ＷＯ ２００７／０１３７９１およびＷＯ ２００７／０１２４４１に開示されているように、上記で考察した溶解度の問題が大きく是正され、従って難燃性組成物として使用するために適合する組成物を製造するような方法で、改良された水性コーティングをアルミノシリケートから製造できることが見いだされた。現在では、ＷＯ ２００７／０１２８３２、ＷＯ ２００７／０１３７９１およびＷＯ ２００７／０１２４４１に開示されているような組成物には、アルミノシリケートの製造において使用するための特定のアルカリ金属シリケートの選択によって改良された耐水性を与られることが見いだされている。
【００１０】
ＷＯ ２００７／０１２８３２、ＷＯ ２００７／０１３７９１およびＷＯ ２００７／０１２４４１に関して、本発明は、難燃性使用のための水性組成物には限定されない；例えば接着剤もしくは結合剤としての組成物の使用などの他の適用は、本発明の範囲内に含まれている。本発明の組成物のまた別の利点は、これらがハロゲン含有化合物を実質的に含んでいない難燃系を調製するために使用できる点である。ハロゲン含有化合物は、これらが環境上のリスクを備える可能性があるために望ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第５，４６２，６９９号明細書
【特許文献２】国際公開第２００７／０１２８３２号
【特許文献３】国際公開第２００７／０１３７９１号
【特許文献４】国際公開第２００７／０１２４４１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、本発明は、発泡ポリマーのビーズ上に水性ゲル形成組成物を適用する工程によって難燃性複合材を製造する方法であって、組成物はアルカリ金属アルミネート、好ましくはナトリウムアルミネートおよびアルカリ金属シリケートを含むアルミノシリケート、ならびに表面へのコーティングとしての組成物の適用、およびその後の乾燥によって形成される塗膜の完全性を強化する有機液体を含む方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、水性ゲル形成組成物であって、
（ａ）アルカリ金属アルミネートおよびアルカリ金属シリケートを含むアルミノシリケート５重量％から４０重量％、
（ｂ）有機液体０．１重量％から１０重量％（有機液体は１１０℃より高い沸点を有する。）
を含み、
アルカリ金属シリケートについてのＳｉＯ２：Ｘ２Ｏ（式中、Ｘはアルカリ金属シリケートのアルカリ金属を表す。）のモル比は３．６：１から１０：１であり、アルカリ金属アルミネートは１．３５：１のＹ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３（式中、Ｙはアルカリ金属アルミネートのアルカリ金属を表す。）のモル比を用いて表されることを特徴とする組成物を提供する。
【００１４】
本方法は、以下の
ｉ）発泡ポリマーのビーズを提供する工程、
ｉｉ）工程ｉ）のビーズ上にコーティングを適用する工程、および
ｉｉｉ）このように被覆されたビーズを前記複合材へ成形する工程
を含んでいる。
【００１５】
好ましい実施形態は、添付の従属請求項に見いだすことができる。発泡ポリマーは、ＰＵＲ、ＰＥＴ、ＥＰＰ、ＥＰＥ、膨張ポリビニルアリーレンまたはこれらの組み合わせから選択される。工程ｉｉｉ）の好ましい実施形態は、キャスティング法およびプレス法である。工程ｉｉ）は流動層内で実施することができるが、コーティングはビーズ上に噴霧され、ビーズ層を通して空気流が流される。また別の実施形態では、工程ｉｉ）を攪拌層内で実施するのが好ましいが、コーティングはビーズ上に噴霧される。工程ｉｉ）はさらにまたミキサー内、例えばリボンブレンダー内で実施することもでき、コーティングはビーズ上に噴霧される、または工程ｉｉ）はローラー手段、ブラシ手段またはこの中に被覆もしくは含浸させられる生成物を浸漬することのできるコーティングを含有するための容器を含む適用手段によって実施される。
【００１６】
１つの実施形態では、工程ｉｉｉ）は、工程ｉｖ）、ｖ）およびｖｉ）をさらに含んでおり、工程ｉｖ）では被覆されたビーズをプレス機へ移し、ｖ）では前記プレス内に存在する被覆されたビーズへ蒸気を適用し、およびｖｉ）では前記プレス機から複合材を放出する。コーティング組成物は、３０分間から２４時間にわたり５０から１２０℃の温度で加熱することによって硬化させられる。
【００１７】
本明細書における沸点は、標準大気圧で測定されるものとする。
【００１８】
「水性」は、組成物の残部が水および場合により１つ以上の他の成分を含むことを意味している。典型的には、本発明の組成物は、水を少なくとも２０重量％、好ましくは少なくとも３０重量％、より好ましくは少なくとも４０重量％含んでいる。
【００１９】
本明細書で使用されるように、用語「ゲル」は、連続液相（本発明の場合には、主として水）を取り囲んでいる連続固体骨格（本発明では、アルミノシリケートをベースとする。）を含有する物質を意味する、例えば１９９０年にＡｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ Ｉｎｃ．によって発行されたＳｏｌ−Ｇｅｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｔｈｅ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｓｏｌ−Ｇｅｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（ＣＪ Ｂｒｉｎｋｅｒ ａｎｄ ＧＷ Ｓｃｈｅｅｒ）の第８頁を参照されたい。これらの材料は、コ−ゲルまたはコアゲルと呼ばれることもある。最初は、この固体は分散した、不連続固体粒子（ゾル）の形状にあってよいが、これらの個別粒子は融合して連続固体網状組織を形成する。本発明の組成物は、最初はゾルの形態にあり、時間とともにゲルに変換する。
【００２０】
本発明による好ましいクラスの組成物は、
（ａ）アルカリ金属アルミネートおよびアルカリ金属シリケートを含むアルミノシリケート５重量％から４０重量％、好ましくは５重量％から３０重量％、より好ましくは１０重量％から２５重量％であって、アルカリ金属シリケートについてのＳｉＯ２：Ｘ２Ｏ（式中、Ｘはアルカリ金属シリケートのアルカリ金属を表す。）のモル比は３．６：１から１０：１であり、アルカリ金属アルミネートは１．３５：１のＹ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３（式中、Ｙはアルカリ金属アルミネートのアルカリ金属を表す。）のモル比を用いて表されることを特徴とするアルミノシリケート、
（ｂ）有機液体０．１重量％から１０重量％、好ましくは０．３重量％から５重量％、および
（ｃ）水であるが、場合により１つ以上の他の成分をさらに含む残部を含む組成物からなる。
【００２１】
有機液体の非存在下では、所与の乾燥温度については、乾燥がより高度になるほど（即ち、水の消失）、アルミノシリケート組成物を用いて生成される塗膜コーティングが比較的短期間で脆弱な粉状のコーティングを生じさせる傾向が高まることが見出された。しかし有機液体が存在すると、コーティングの完全性は、この強度および非粉状の性質に関して相当に大きく改良される。
【００２２】
ナトリウムシリケートは一般に市販では水溶液形で入手することができ、典型的には６０％までの溶解した固体含量、典型的には０．５：１から３．５：１の間で相違するＳｉＯ２：Ｎａ２Ｏのモル比を備える。本発明において使用するためには、適切なＳｉＯ２：Ｘ２Ｏ比は、３．６：１から１０：１、好ましくは３．８：１から７：１、より好ましくは３．９：１から５：１であり、Ｘはアルカリ金属シリケートのアルカリ金属を表す。
【００２３】
上述したＳｉＯ２：Ｘ２Ｏ（式中、Ｘはアルカリ金属シリケートのアルカリ金属を表す。）のモル比の選択は、本発明の水性組成物から形成された硬化および乾燥塗膜または乾燥塗膜の耐水性の驚くべき増大をもたらす。
【００２４】
好ましくは、アルカリ金属Ｘは、ナトリウム、カリウム、リチウムまたはこれらの混合物である。より好ましくは、アルカリ金属Ｘは、カリウムもしくはナトリウムまたはこれらの混合物である。入手の容易さの理由から、ナトリウムが好ましい場合がある。しかし、大気中ＣＯ２との反応によって誘発されるカーボネート形成に対するより大きな抵抗性が望ましい場合は、カリウムを組み込むことが好ましい。水への溶解へのより大きな抵抗性が望ましい場合は、リチウムを組み込むことが好ましい。これらの情報を前提にすると、当業者であれば、彼らの要件に適合するようにＬｉ、ＫおよびＮａの量を最適化することができる。
【００２５】
アルカリ金属アルミネートは、任意の適切なアルカリ金属アルミネート、好ましくはＮａ、ＫもしくはＬｉアルミネートまたはこれらの混合物、より好ましくはＮａもしくはＫアルミネートまたはこれらの混合物、最も好ましくはナトリウムアルミネートであり得る。ナトリウムアルミネートは、１：１のＮａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３のモル比を備える固体として市販で入手できるが、さらにまた２．０：１から１：１の範囲内のＮａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３のモル比を備える濃縮水溶液としても入手できる。適切には、本発明による組成物系および方法において使用するためのナトリウムアルミネートにおけるＮａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３のモル比は、１．６：１から１：１、好ましくは１．４：１から１：１である。これらの比は、本発明による組成物、系および方法に対して使用される場合は、他のアルカリ金属アルミネートおよびこれらの組み合わせにもまた適用できる。しかし、本発明のためには、および本明細書においては、本発明の組成物の定義において表示したアルカリ金属アルミネートは、計算のためには１．３５：１のＹ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３（式中、Ｙはアルカリ金属アルミネートのアルカリ金属を表す。）のモル比を備えるアルカリ金属アルミネートであると解釈すべきである。これは、本発明の組成物のアルミノシリケートにおける全アルカリ金属酸化物（Ｘ２ＯおよびＹ２Ｏ）、Ａｌ２Ｏ３およびＳｉＯ２の相対量におけるあらゆる不明確さを防ぐために必要である。アルカリ金属酸化物のＸ２ＯおよびＹ２Ｏへの分離は、単にアルミノシリケートの組成物を計算および定義する便宜性のためであり、実践においてはＸおよびＹは各々、アルミノシリケート中に存在する同一のアルカリ金属、またはアルカリ金属混合物を表す。計算は、以下のように行う。分析は、Ａｌ２Ｏ３、Ｘ２ＯおよびＹ２Ｏの量が得られるように行う。次に、組成物中のＡｌ２Ｏ３の量から始めて、Ａｌ２Ｏ３の各モルをアルカリ金属酸化物（Ｙ２Ｏ）１．３５モルと対にする。残っているアルカリ金属酸化物（Ｘ２Ｏ）およびＳｉＯ２の比が、組成物のアルミノシリケート中のアルカリ金属シリケートを規定する。
【００２６】
本明細書での液体についての任意の言及は、これに反することが明示されていない限り、２５℃の大気圧では液体である、好ましくは注入可能である物質を意味する。さらに、本明細書に記載した非ニュートン液体もしくはゲルに関する全粘度は、２３ｓ−１の剪断速度および２５℃で測定された粘度である。
【００２７】
有機液体は、好ましくは、水と実質的に非混和性である液体である。通常、非混和性度は、２５℃では有機液体が水中に約１０重量％未満（好ましくは約５重量％未満、より好ましくは１重量％未満）の程度まで溶解する、または水が有機液体中に約１０重量％未満（好ましくは約５重量％未満、より好ましくは１重量％未満）の程度まで溶解するような程度である。
【００２８】
本発明の組成物は表面もしくは基板へ難燃性コーティングとして適用できるが、この特定の適用には限定されておらず、例えば結合剤もしくは接着剤もしくは耐水コーティングとして使用でき、本組成物がこのような他の適用において難燃性を付与するために役立つかどうかとは無関係である。
【００２９】
本発明において使用するアルミノシリケートは、典型的には、ゾル−ゲル経路によって形成され、この工程は、アルカリ金属アルミネートおよびアルカリ金属シリケートを含む前駆体液体を混合する工程によって使用時点にアルミノシリケートを形成することによって現場で実行できる。従って、本発明は、本発明の第１態様によるコーティング組成物を形成するための前駆体系であって、
（ｉ）アルカリ金属アルミネート、
（ｉｉ）アルカリ金属シリケートの水溶液、および
（ｉｉｉ）有機液体
を含む前駆体系を提供する。
【００３０】
ゾル−ゲルは、基本的には最初に液体としての前駆体系の成分から形成されるが、その後にゲルを形成し、最終的には凝固する反応生成物である。ゲル−ゾルを形成するためには、固体アルミネートがシリケート水溶液と混合される、またはアルミネート水溶液がシリケート水溶液と混合される。
【００３１】
有機液体の少なくとも一部は、成分（ｉ）および／または成分（ｉｉ）の中に組み込まれてよい。または、有機液体は、最初は成分（ｉ）および（ｉｉ）の両方から完全に離れていてよく、成分（ｉ）および（ｉｉ）の混合物と同時期に、または後で混合されてよい。好ましくは、有機液体は、ゾル−ゲル系を形成するために成分を混合する前に成分（ｉ）および／または（ｉｉ）内に組み込まれる。
【００３２】
本発明は、アルカリ金属シリケート、ならびにポリヒドロキシアルコール、鉱油、流動パラフィン油、グリコールエーテル、シリコーン油およびこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つの有機液体との水溶液であって、アルカリ金属シリケートについてのＳｉＯ２：Ｘ２Ｏ（式中、Ｘはアルカリ金属シリケートのアルカリ金属を表す。）のモル比は３．６：１から１０：１、好ましくは３．８：１から７：１、より好ましくは３．９：１から５：１であることを特徴とする水溶液をさらに提供する。この組成物は、上記に開示した前駆体系の一部として適合する。
【００３３】
本発明は、本発明による前駆体系から本発明によるコーティング組成物を形成し、このように形成されたコーティング組成物を基板に適用するための適用システムであって、成分（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）を混合するための手段、ならびに結果として生じる混合物を用いて基板の被覆を実行するための適用手段を含む適用システムを提供する。コーティング組成物を形成し、このように形成されたコーティング組成物を適切な基板に適用するための適用システムは、（ｉ）第１保管手段に保管されたアルカリ金属アルミネート、好ましくはナトリウムアルミネート、（ｉｉ）第２保管手段に保管されたアルカリ金属シリケートの水溶液、および（ｉｉｉ）第３保管手段および／または第２保管手段に保管された有機液体、成分（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）の混合のための手段、ならびに結果として生じる混合物を用いた基板の被覆を実行するための適用手段を含んでいる。
【００３４】
有機液体は、単独で、別個の保管手段に保管されてよい、またはこれらの各保管手段内のアルカリ金属アルミネートまたはアルカリ金属アルミネートの水溶液のいずれか、または両方と混合されてよい。
【００３５】
アルカリ金属アルミネートは、水溶液の形態にあってよい。適切な保管手段は、成分の混合のための手段と流体連絡しているタンク、コンテナまたは容器である。混合のための手段への輸送、または手段からの成分の輸送は、混合手段への各成分の用量を計量するためのポンプおよび弁の配置によって実行することができる。
【００３６】
本発明は、コーティング組成物を製造する方法であって、以下の成分
（ｉ）アルカリ金属アルミネート、
（ｉｉ）アルカリ金属シリケートの水溶液、および
（ｉｉｉ）有機液体
の混合を含む方法を提供する。
【００３７】
以下の本発明の好ましい特徴は、本発明の上述したすべての態様へ適切に適用することができる。
【００３８】
本発明による組成物から形成されるコーティングは、従来型シリケート系と比較して、優れた物理的完全性および長期安定性を示す。何らかの理論によって拘束しようとしなくても、この改善は、溶液全体に広がる結合された分子の網状構造の形態で存在するアルミノシリケートによって、および前記有機液体の存在によって生じると考えられる。
【００３９】
典型的には、表面もしくは基板へ適用する前の本発明の第１態様の組成物は、アルミノシリケートを少なくとも５重量％、および前記有機液体を少なくとも０．１重量％含んでいる。
【００４０】
明確にする目的で、以下で詳述する成分についての好ましい数値は、本発明のすべての態様に適用される。しかし、これらの数値は、本発明の組成物に関して表示されている。例えば前駆体系もしくは適用系もしくは前駆体組成物に適用する場合は、好ましい数値は、結果として生じるゾル−ゲル組成物において達成される数値に適用される。
【００４１】
本発明の組成物中の水の量は、組成物全体の好ましくは６０重量％から９５重量％、より好ましくは７０重量％から９５重量％、特に好ましくは７５重量％から９０重量％である。これは、組成物を乾燥または硬化させる前の数値である。低含水量では、組成物の粘度は、容易な加工処理を許容するには高くなり過ぎる、および表面上へ組成物を均一に被覆または噴霧することを許容するには高くなり過ぎる場合がある。
【００４２】
アルミノシリケートは、典型的には非晶質であり、これは材料のｘ線粉末回折スペクトルにおける顕著なピークの非存在によって評価できる。本組成物中のＳｉ：Ａｌのモル比は、典型的には３：１から３０：１、好ましくは４：１から１５：１、およびより好ましくは５：１から１０：１である。この状況では、Ｓｉ：Ａｌのモル比についての言及は、本組成物を調製するために使用されたシリケート中のシリコーンの量（モル数）およびアルミネート中のアルミニウムの量（モル数）に基づいている。アルミノシリケートは、通常は、ゾル−ゲル経路によって、好ましくは現場で使用時点に前駆体成分の混合物から形成される。
【００４３】
本発明による組成物は、好ましくは、保管時の水の吸収を阻止するため、および／または組成物の塗膜形成性、詳細には塗膜完全性の維持の助けとなるように金属もしくは金属酸化物をさらに含んでいる。金属もしくは酸化物は、通常は微粒子形にあり、水に難溶性である。適切には、金属もしくは金属酸化物の容積中央粒径は、５０μｍ以下である。好ましくは、２００μｍを超えるのは金属もしくは金属酸化物粒子の１容積％未満である。この目的には、典型的には両性もしくは酸性酸化物が使用される。
【００４４】
本明細書で使用されるように、用語「酸性酸化物」は、アルカリもしくは塩基と反応して塩と水を形成する酸化物を意味する。
【００４５】
用語「両性酸化物」は、これと反応する反応物質および／または反応条件に依存して、酸性もしくは塩基性のいずれかの性質を示すことのできる酸化物を意味する。
【００４６】
金属酸化物は、例えば第ＩＩＩ族の元素の両性酸化物、好ましくは酸化ホウ素および酸化ガリウム、または酸化亜鉛およびこれらの混合物から選択されてよい。または、金属酸化物は、例えば第ＩＶ族の元素の酸性酸化物、好ましくは酸化スズおよび酸化ゲルマニウム、または酸化ジルコニウムおよびこれらの混合物から選択されてよい。１つ以上の両性酸化物と１つ以上の酸性酸化物の混合物もまた使用されてよい。酸化物の形態にある金属を導入する代わりに、酸化物は、組成物へ金属自体を添加する結果として現場で形成することもできる。理論によって拘束しようとせずとも、亜鉛もしくは他の金属の酸化物は任意の残留シリケートと反応して、組成物を基板へ被覆する、さもなければ適用することによって形成される塗膜の可溶性を減少させると考えられる。
【００４７】
好ましくは、金属酸化物もしくは金属の量は、乾燥または硬化させる工程の前の組成物全体の０．１重量％から１０重量％、好ましくは０．３重量％から５重量％（例えば０．３重量％から３重量％）である。
【００４８】
本発明による組成物は、好ましくは乾燥または硬化させる工程の前に有機液体を０．１重量％から１０重量％、好ましくは０．３重量％から５重量％（例えば０．３重量％から４重量％）を含んでいる。
【００４９】
適切には、有機液体は、１１０℃より高い沸点（大気圧下）を有する。好ましくは、有機液体は、少なくとも約１２０℃、典型的には少なくとも約１３０℃および典型的には約５００℃までの沸点（大気圧下）を有する。好ましくは沸点は５００℃より高く、好ましくは３００℃未満である。
【００５０】
有機液体は、望ましくはアルカリ条件下で安定性である液体であり、これはこの液体が重大な化学的分解を伴わずに（即ち３０日間にわたる保管中に２５℃で分解による液体の損失が１重量％未満である。）、９以上のｐＨ、好ましくは１２以上のｐＨの水性組成物中での保管に抵抗できること、ならびに酸化、熱および光線に関しても安定性であることを意味する。
【００５１】
有機液体は、２３ｓｅｃ−１の剪断速度、２５℃の温度で測定して、典型的には５，０００ｍＰａ．ｓ未満、好ましくは２，０００ｍＰａ．ｓ未満（例えば１，０００ｍＰａ．ｓ未満）の粘度を有する有機液体である。
【００５２】
有機液体は、ポリヒドロキシアルコール、鉱油、流動パラフィン油、グリコールエーテル、シリコーン油およびこれらの混合物から選択される１つ以上の実質的に水と非混和性の有機溶媒を含んでいてよい。これらのうち、シリコーン油が特に好ましい。有機液体がシリコーン油であれば好ましい。
【００５３】
このため本発明による組成物および前駆体系中で使用するために適切なシリコーン油は、典型的には一般式（Ｉ）、
【００５４】
【化１】
（式中、ｎはポリマー内の繰り返し単位の数であり、２から、例えば１０から１，０００，０００まで、より好ましくは３０、例えば５０から５００，０００までの範囲に及んでよく、Ｒ１は、水素もしくはメチル基から選択されてよく、およびＲ２は、水素もしくはＳｉＲ５（式中、Ｒ５は水素、ヒドロキシルもしくはメチルのいずれかであってよい。）から選択されてよく、Ｒ３およびＲ４は独立して、Ｃ１−Ｃ１２直鎖状もしくは分枝状の飽和もしくは不飽和アルキル、アルケニル、もしくはフェニル成分、または上記の式（Ｉ）による単位または置換アルキルもしくは置換フェニル部分から選択されてよく、この置換基はハロゲン、アミノ基、スルフェート基、スルホネート基、カルボキシ基、ヒドロキシ基もしくはニトロ基であってよい。）を有するオルガノシロキサンである。好ましくは、Ｒ３およびＲ４は、メチル基である。好ましくは、本発明において使用するためのシリコーン油には、ハロゲン置換基は含まれていない。
【００５５】
１つ以上の任意の他の成分は、有益には、本発明のいずれかの態様による組成物中に、例えばいずれかもしくは各クラスについて本組成物の０．００１重量％から５重量％、例えば０．０１重量％から２重量％の量で組み込むことができ、例えば以下のクラス、
（ｉ）例えばシリケートおよび／またはアルミネート溶液と適合性であることが公知である、例えばカプリロアムホプロピオネートアルカリ（例えばＣｒｏｄａｔｅｒｉｃ ＣｙＮａ５０）などの好ましくは陰イオン性、非イオン性、陽イオン性、両性および両性イオン性界面活性剤ならびにこれらの混合物から選択される１つ以上の界面活性剤、
（ｉｉ）例えばトリ−フェニルホスフェートおよびニトリロトリック（メチレン）三リン酸などの１つ以上のホスホネートおよび／またはホスホン酸、
（ｉｉｉ）例えばジヒドロゲンアルミニウムホスフェートなどの１つ以上の緩徐プロトン放出塩、
（ｉｖ）例えばＥＤＴＡまたは例えばＤｅｑｕｅｓｔの名称を付けて販売されているホスホネートタイプなどの、１つ以上の金属イオン封鎖剤、および
（ｖ）例えばメチレンジ−イソシアネートなどの１つ以上のイソシアネート
のいずれかから選択されてよい。
【００５６】
本発明による組成物（場合により使用時点に前駆体系から調製されてよい。）は、例えばスプレーガン（場合により加圧空気もしくはガス）、ローラーシステムもしくはブラシシステムによって基板に適用することができる。または処理される材料が、適切な容器中にコーティング組成物が含有されている間にコーティング組成物中への材料の浸漬により被覆もしくは含浸させられてよい。
【００５７】
難燃剤として使用できる本発明による組成物は、任意の適切な易燃性基板へ適用されてよいが、特別には膨張もしくは発泡ポリマーを含む基板に適合する。最も好ましくは、このポリマーは、室温で有機液体中に実質的に不溶性のポリマーであり、即ち液体成分はこの要件を念頭に置いて選択される。
【００５８】
硬化した組成物の意図される機能に依存して、組成物は、その代りに木材、非発泡ポリマー、金属、ガラス、セラミック、コンクリート、例えば軽量コンクリートブロックなどの複合建築材料、タイルもしくはレンガ、紙もしくは陶器、またはその他のガラス製品から選択される１つ以上の物質を含む基板へ適用されてよい。
【００５９】
本発明の組成物が難燃系を調製するために使用される場合は、結果として生じる系がハロゲン含有化合物を実質的に含んでいない場合、即ちこのような化合物を１重量％未満、好ましくは０．５重量％未満しか含有していない場合が好ましい。
【００６０】
好ましくは、生じた硬化および乾燥させた組成物塗膜（即ち、使用可能な状態の最終塗膜もしくはコーティング）の含水量は、４０重量％未満、より好ましくは３０重量％未満、さらにより好ましくは２５重量％未満、および一層より好ましくは２０重量％未満である。さらに一層より好ましくは、乾燥した組成物の含水量は１７重量％未満である。
【００６１】
本発明の組成物から結果として生じる塗膜／コーティングの耐水性は、組成物を５０から１２０℃、好ましくは６０から１１０℃、より好ましくは７０から１００℃の温度の環境で保持する工程、即ち組成物を硬化させる工程によって改良することができる。適切には、組成物は、組成物の温度が環境温度に到達することを保証するために、６０分間から２４時間、好ましくは９０分間から１８時間、より好ましくは２時間から１４時間にわたりこの環境で保持される。好ましくは、組成物は、硬化中には２０重量％から５０重量％の含水量を有する。この含水量は、硬化中には、好ましくは硬化させる工程を高湿度（例えば相対湿度１００％）の大気中で実施することによって、または水分消失を最小限に抑えるために密封環境内で加熱する手段によって維持される。硬化後には、組成物は、溶解に対する耐性をさらに改良するため、好ましくは１７重量％以下の含水量へ乾燥させられてよい。
【００６２】
硬化中の２０から５０％の好ましい含水量を達成するためには、特に組成物が加工処理および被覆のために好ましい７０重量％から９０重量％の初期含水量を有する場合には、硬化に先立って、しかし被覆の後に、本発明の組成物を乾燥させることが好ましいことがある。
【００６３】
代わりに、硬化および乾燥させる工程は、水分が徐々に失われる環境において組成物を加熱する工程によって結合されてもよい。
【００６４】
さらに、例えば疎水性もしくは潤滑性などの塗膜の特性は、塗膜へ例えば微粉化ポリエチレンワックスなどの低融点ワックス（酸化されている、もしくは酸化されていない、およびこの低分子量のためにワックス様の物理的性質を有する低分子量ポリエチレンポリマー）またはグリコールステアレートなどのステアレート（例えばグリコールトリステアレート）もしくは金属ステアレート（例えばＺｎ、Ｃａ、Ｎａ、Ｍｇステアレート）または１つ以上のワックスおよび１つ以上のステアレートの組み合わせを適用する工程によって強化することができる。ワックス、ステアレートまたはこれらの混合物は、好ましくは６０℃から１５０℃、より好ましくは８０℃から１３５℃、および最も好ましくは９０℃から１３０℃の融点を有していなければならない。例えば１２０から１３０℃の融点を備えるステアリン酸亜鉛は、ポリマー材料に適用されるとコーティング塗膜の加工処理をさらに容易にするための潤滑剤として機能するために塗膜上に適用することができる。
【００６５】
好ましいコーティングは、以下で規定する耐水性／溶解度法によって測定されるように、約１７％の含水量へ８０℃の通風式オーブン内で塗膜もしくはコーティングをオーブン乾燥させ、次に７日間にわたり約２２℃の温度で水中に浸漬させた後に、２５％未満、典型的には２０％未満、好ましくは１５％未満、およびより好ましくは１０％未満の長期溶解度を有する。
【００６６】
本発明のまた別の態様は、基板へ被覆する、含浸させる、さもなければ適用する方法であって、前記基板へ本発明による組成物を被覆する、含浸させる、または適用する工程を含む方法を提供する。
【００６７】
以下では、本発明を下記の非限定的な実施例によってより詳細に説明する。
【実施例】
【００６８】
耐水性／溶解度法
耐水性／溶解度を試験するために、以下の方法を採用した。
【００６９】
アルミノシリケート組成物は、以下の実施例で詳述するように発泡ポリマー上に適用した。被覆された発泡ポリマー５．５ｇをＳｔｅｒｅｌｉｎ（商標）瓶の中に入れ、脱塩水１００ｇを加えた。被覆された発泡ポリマーを水中に完全に沈め（これらを沈めたまま保持し、浮遊するのを防止するために適所に保持した。）、周囲温度（２２℃）で放置した。この溶液の内容物を設定期間（滴定を用いる。）にわたり保管した後に分析し、コーティングの溶解度のパーセンテージを以下の式、
溶液中の溶解した内容物×１００
５．５
を用いて決定した。
【００７０】
含水量の分析
含水量は、焼成時の消失によって測定する。これは、８００℃の温度のオーブン中で微粉末化したサンプルを少なくとも１時間にわたり加熱した後の重量減少によって決定する。サンプル中の有機液体の存在に起因して、重量の損失は、有機液体の焼成に起因する重量損失を考慮に入れるように補正しなければならない。補正係数は、有機液体のサンプルを焼成し、この重量損失および残留している灰の量を測定することによって導き出される。組成物の有機物含量は公知であるので、組成物の焼成時の水分損失量は容易に導き出すことができる。
【００７１】
組成物が膨張ポリスチレンビーズ上に被覆されている場合は、ビーズは、水分測定において膨張ポリスチレンビーズからの干渉が生じないように、焼成前に最初にコーティング組成物から（剥離によって）取り除かれる。
【００７２】
オーブンおよび流動層を用いる単純な実験機器を使用すると、乾燥および硬化した塗膜についての最終的な所望の含水量に達するために必要とされる所要の乾燥時間および温度を決定することができる。
【００７３】
（実施例１）（比較例）
バッチプロセス（Ａｌ：Ｓｉモル比＝１：１０）−硬化させなかった
以下の原料を、約１５分間にわたりプロペラ型スターラーを用いて６００から７００ＲＰＭで混合した。
【００７４】
ナトリウムシリケート含量が３５％のナトリウムシリケート溶液３５０ｇ（ＳｉＯ２：Ｎａ２Ｏ＝３．４）および３５０ｍＰａ．ｓの粘度のシリコーン油（ポリジメチルシロキサン）３．５ｇ。
【００７５】
ナトリウムアルミネート溶液は、１０分間にわたり６００ＲＰＭで混合する工程によって調製した。脱塩水１５３ｇを含む濃ナトリウムアルミネート溶液（４６．７％ナトリウムアルミネート）３１．７ｇ。この実施例およびこれ以後の全実施例について、ナトリウムアルミネート溶液についてのＮａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３の比は１．３５：１であった。
【００７６】
ｕｌｔｒａ−ｔｕｒｒａｘミキサーヘッド（ローター／ステーター）を用いた１６，０００ＲＰＭの混合速度で、希ナトリウムアルミネート溶液を２分間にわたり容器中の希ナトリウムシリケート溶液中へ計量ポンプによって添加し、引き続いて１分間にわたり均質化を実施した。この混合物（ここでは、ナトリウムアルミノシリケートゾル）は、２７重量％の総ナトリウムアルミノシリケート含量を有する。次にこの混合物を、５０℃の流動層内のビーズ上に噴霧することによって膨張ポリスチレンビーズ上に被覆した。次に被覆されたビーズは１２．５重量％の含水量へ流動層内で乾燥させた。次にビーズの温度を周囲温度（２２℃）へ戻し、３または８日間にわたり水中に浸漬させて保管し、その後上述した方法によって溶解度測定を実施した。
【００７７】
【表１】
【００７８】
（実施例２）
バッチプロセス（Ａｌ：Ｓｉモル比＝１：１０）−硬化させた
組成物は、ＳｉＯ２：Ｎａ２Ｏのモル比がシリケート溶液に基づいて４．５：１となるように、シリケート（３４．５重量％のシリカ含量を備える。）を加える直前にアルミネートへ加えられた水性ＳｉＯ２ゲル（Ｉｎｅｏｓ Ｓｉｌｉｃａｓ Ｌｉｍｉｔｅｄから入手できるＬｕｃｉｌｉｔｅ（商標）ＰＣ５）８３．７ｇを備える以外は、実施例１と同様であった。１：１０の全Ａｌ：Ｓｉモル比を維持するために、さらにナトリウムアルミネート１０．４ｇもまた使用した。
【００７９】
この混合物を５０℃の流動層内でビーズ上に噴霧することによって膨張ポリスチレンビーズ上に被覆し、引き続いて流動層内で３５重量％の含水量へ乾燥させた。次に被覆されたビーズを、水分損失を防ぐために密閉された８５℃のオーブン内で４時間にわたり硬化させた。硬化させた後、被覆されたビーズを８５℃の通風式オーブン内で１２重量％の含水量へ乾燥させた。被覆されたビーズを７および１８日間にわたり周囲温度で水中へ浸漬させて保管し、その後に上述した方法を用いて溶解度測定を実施した。
【００８０】
【表２】
【００８１】
（実施例３）
バッチプロセス（Ａｌ：Ｓｉモル比＝１：１０）−硬化させなかった
この実施例は、４．５０のＳｉＯ２：Ｎａ２Ｏのモル比およびシリケート含量２７重量％を有するナトリウムシリケートを用いる以外は実施例１と同様である。
【００８２】
以下の原料を、約１５分間にわたりプロペラ型スターラーを用いて６００から７００ＲＰＭで混合した。
【００８３】
シリケート溶液３５０ｇおよび３５０ｍＰａ．ｓの粘度を備えるシリコーン油（ポリジメチルシロキサン）３．５ｇ。希ナトリウムアルミネート溶液は、１０分間にわたり６００ＲＰＭで混合する工程によって調製した。脱塩水７８ｇとともに４５．６重量％の濃度のアルミネートを備えるナトリウムアルミネート溶液２７．２ｇ。
【００８４】
次に混合装置をｕｌｔｒａ−ｔｕｒｒａｘ分散エレメント（ローター／ステーター原理）と取り替えた。１６，０００ＲＰＭの混合速度で、希ナトリウムアルミネート溶液を希ナトリウムシリケート溶液内へ計量ポンプによって２分間かけて加えた。この混合液は、添加の完了後にこの混合速度でさらに１分間にわたり攪拌した。この混合物（現在では、ナトリウムアルミノシリケートゾル）は、２５％の総ナトリウムアルミノシリケート含量を有した。次に、この混合物は、５０℃の流動層内で噴霧することによって膨張ポリスチレンビーズ上に被覆し、引き続いて流動層内で１２重量％の含水量へ乾燥させた。次に、ビーズを周囲温度（２２℃）へ戻した。溶解度は、８および１６日間にわたり浸漬保管した後に上述した方法によって測定した。
【００８５】
【表３】
【００８６】
（実施例４）
バッチプロセス（Ａｌ：Ｓｉモル比＝１：１０）−硬化させ、ＺｎＯを加えた。
【００８７】
これは、組成物に酸化亜鉛を加える以外は実施例３と同様である。乾燥／硬化させる工程の前の最終ナトリウムアルミノシリケート組成物の酸化亜鉛含量は、０．４８％であった。酸化亜鉛は、アルミネート溶液と混合する前にシリケート溶液に加えた。
【００８８】
この混合物は、５０℃の流動層内でビーズ上に噴霧することによって膨張ポリスチレンビーズ上に被覆し、引き続いて同一層内で含水量を３５重量％へ乾燥させた。次に被覆されたビーズは、水分損失を防ぐために密封された８５℃のオーブン内で４時間にわたり硬化させた。硬化させた後、被覆されたビーズを８５℃の通風式オーブン内で１２重量％の含水量へ乾燥させた。次に、ビーズを周囲温度（２２℃）へ戻した。８および１６日間にわたり浸漬させた後の溶解度は、上述した方法を用いて測定した。
【００８９】
【表４】
【００９０】
（実施例５）
インライン（連続）プロセス（Ａｌ：Ｓｉモル比＝１：１０）−硬化させなかった
この実施例における組成物は、実施例３の組成物と正確に同一であったが、本組成物は以下の、実施例３と同一調製物を達成するために適切な速度で高剪断インラインミキサー内への２つの別個の供給流としてのｉ）シリコーン油を含有するナトリウムシリケート溶液、およびｉｉ）ナトリウムアルミネート溶液の同時ポンピングによって調製した。実施例３との唯一の相違は、この混合物が２５％ではなく１６％の総アルミノシリケートナトリウム含量を有している点であった。これは、シリケートおよびアルミネート溶液と同等量の必要な量の水を添加することによって達成した。透明なアルミノシリケートゾルを形成し、このゾルからのサンプルは、実施例１と同一方法で処理し、特徴付けた。
【００９１】
この混合物は、５０℃の流動層内に噴霧することによって膨張ポリスチレンビーズ上に被覆し、引き続いて同一流動層内で１２重量％の水量へ乾燥させた。別個の硬化工程は実施しなかった。次にビーズを周囲温度（２２℃）へ戻し、７、１４および２０日間にわたる浸漬後に、上述した方法を用いて溶解度を測定した。
【００９２】
【表５】
【００９３】
実施例１は比較例であり、実施例２から５は、本発明による実施例である。実施例２から５の全部は、保管時に実施例１より大きな耐分解性を生じさせる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、難燃性複合材を製造する方法、難燃性を備えるコーティングを有する複合材、ならびに建設材料としてのこの使用に関する。
【背景技術】
【０００２】
可溶性シリケートは、接着剤、コーティング剤および結合剤として広範に使用されている。これらが使用される多くの用途において可溶性シリケートの固有の溶解度は、有利ではあるが、例えば耐水性、構造の完全性および強度が不可欠と判断される用途には不利である。
【０００３】
上記に挙げた種類の組成物中におけるシリケートの溶解度を最小限に抑えるために、例えば金属（例えばカルシウムおよびマグネシウム）塩の添加による、大きな努力が重ねられてきた。しかし、このような塩の添加は、連続網状構造を備える生成物ではなくむしろ沈降形を生じさせる傾向がある。沈降反応において形成される可溶性塩は、適用される塗膜の物理的完全性、従って最終的には最終生成物の強度にとって有害である。
【０００４】
これらのような因子は、例えば難燃性コーティング組成物の製造におけるシリケートの使用にとって妨害物である。難燃性コーティング組成物は、例えばこれらを建造物に組み込む前、または組み込んだ後に易燃性建築材料に適用するために、建築業および建物の維持管理産業において広範囲に適用されている。易燃性材料の例は、例えば膨張ポリスチレンもしくはウレタンプラスチックのポリマー製タイルおよびシートならびにこのようなプラスチックを含有する複合材である。木材、木材チップおよび紙をベースとする材料もまたこのようなコーティングの適用から利益を得ることができる。難燃性コーティング複合材のクラスには、熱もしくは火に曝露させられると一部には膨張することによってこれらの保護作用を発揮する、いわゆる膨張性防炎コーティングが含まれる。
【０００５】
一部の場合には、易燃性材料は、事前に塗布された難燃性コーティングを備えて販売される。例えばＳａｆｅＣｏａｔ Ｅ８４（商標）として公知の膨張性難燃性コーティングは、販売する前に膨張ポリスチレン／ポリウレタンフォーム製品へ事前に塗布される。
【０００６】
ＵＳ−Ａ−５ ４６２ ６９９は、特に、建築材料に適用するための難燃性組成物に関し、組成物は、シリケート、水および界面活性剤を含有する。
【０００７】
これらの公開日は本出願の出願日より後であるＰＣＴ公開ＷＯ ２００７／０１２８３２、ＷＯ ２００７／０１３７９１およびＷＯ ２００７／０１２４４１は、水性ゲル形成組成物、例えば難燃性コーティング組成物であって、アミノシリケートおよび１１０℃より高い沸点を有する有機液体、例えば表面へのコーティングとしての組成物の適用およびその後の乾燥によって形成される塗膜の完全性を強化するシリコーン油を含む組成物について開示している。これらの用途の実施例において使用されるナトリウムシリケートの唯一の例は、３．３：１のＳｉＯ２：Ｎａ２Ｏのモル比を有する。
【０００８】
建築用断熱材料、例えば膨張ポリスチレン（例えば屋根断熱）のためのシリケートをベースとする難燃性組成物を使用する場合の問題は、必要になるまで、このような材料は建築現場へ配送された後にしばしば悪天候条件に曝されたままにされることである。これらが濡れないように守るための細心の注意が払われない限り、このような曝露は、シリケートをベースとする組成物の難燃性の著しい減少を生じさせることがある。
【０００９】
ＷＯ ２００７／０１２８３２、ＷＯ ２００７／０１３７９１およびＷＯ ２００７／０１２４４１に開示されているように、上記で考察した溶解度の問題が大きく是正され、従って難燃性組成物として使用するために適合する組成物を製造するような方法で、改良された水性コーティングをアルミノシリケートから製造できることが見いだされた。現在では、ＷＯ ２００７／０１２８３２、ＷＯ ２００７／０１３７９１およびＷＯ ２００７／０１２４４１に開示されているような組成物には、アルミノシリケートの製造において使用するための特定のアルカリ金属シリケートの選択によって改良された耐水性を与られることが見いだされている。
【００１０】
ＷＯ ２００７／０１２８３２、ＷＯ ２００７／０１３７９１およびＷＯ ２００７／０１２４４１に関して、本発明は、難燃性使用のための水性組成物には限定されない；例えば接着剤もしくは結合剤としての組成物の使用などの他の適用は、本発明の範囲内に含まれている。本発明の組成物のまた別の利点は、これらがハロゲン含有化合物を実質的に含んでいない難燃系を調製するために使用できる点である。ハロゲン含有化合物は、これらが環境上のリスクを備える可能性があるために望ましくない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】米国特許第５，４６２，６９９号明細書
【特許文献２】国際公開第２００７／０１２８３２号
【特許文献３】国際公開第２００７／０１３７９１号
【特許文献４】国際公開第２００７／０１２４４１号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
従って、本発明は、発泡ポリマーのビーズ上に水性ゲル形成組成物を適用する工程によって難燃性複合材を製造する方法であって、組成物はアルカリ金属アルミネート、好ましくはナトリウムアルミネートおよびアルカリ金属シリケートを含むアルミノシリケート、ならびに表面へのコーティングとしての組成物の適用、およびその後の乾燥によって形成される塗膜の完全性を強化する有機液体を含む方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、水性ゲル形成組成物であって、
（ａ）アルカリ金属アルミネートおよびアルカリ金属シリケートを含むアルミノシリケート５重量％から４０重量％、
（ｂ）有機液体０．１重量％から１０重量％（有機液体は１１０℃より高い沸点を有する。）
を含み、
アルカリ金属シリケートについてのＳｉＯ２：Ｘ２Ｏ（式中、Ｘはアルカリ金属シリケートのアルカリ金属を表す。）のモル比は３．６：１から１０：１であり、アルカリ金属アルミネートは１．３５：１のＹ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３（式中、Ｙはアルカリ金属アルミネートのアルカリ金属を表す。）のモル比を用いて表されることを特徴とする組成物を提供する。
【００１４】
本方法は、以下の
ｉ）発泡ポリマーのビーズを提供する工程、
ｉｉ）工程ｉ）のビーズ上にコーティングを適用する工程、および
ｉｉｉ）このように被覆されたビーズを前記複合材へ成形する工程
を含んでいる。
【００１５】
好ましい実施形態は、添付の従属請求項に見いだすことができる。発泡ポリマーは、ＰＵＲ、ＰＥＴ、ＥＰＰ、ＥＰＥ、膨張ポリビニルアリーレンまたはこれらの組み合わせから選択される。工程ｉｉｉ）の好ましい実施形態は、キャスティング法およびプレス法である。工程ｉｉ）は流動層内で実施することができるが、コーティングはビーズ上に噴霧され、ビーズ層を通して空気流が流される。また別の実施形態では、工程ｉｉ）を攪拌層内で実施するのが好ましいが、コーティングはビーズ上に噴霧される。工程ｉｉ）はさらにまたミキサー内、例えばリボンブレンダー内で実施することもでき、コーティングはビーズ上に噴霧される、または工程ｉｉ）はローラー手段、ブラシ手段またはこの中に被覆もしくは含浸させられる生成物を浸漬することのできるコーティングを含有するための容器を含む適用手段によって実施される。
【００１６】
１つの実施形態では、工程ｉｉｉ）は、工程ｉｖ）、ｖ）およびｖｉ）をさらに含んでおり、工程ｉｖ）では被覆されたビーズをプレス機へ移し、ｖ）では前記プレス内に存在する被覆されたビーズへ蒸気を適用し、およびｖｉ）では前記プレス機から複合材を放出する。コーティング組成物は、３０分間から２４時間にわたり５０から１２０℃の温度で加熱することによって硬化させられる。
【００１７】
本明細書における沸点は、標準大気圧で測定されるものとする。
【００１８】
「水性」は、組成物の残部が水および場合により１つ以上の他の成分を含むことを意味している。典型的には、本発明の組成物は、水を少なくとも２０重量％、好ましくは少なくとも３０重量％、より好ましくは少なくとも４０重量％含んでいる。
【００１９】
本明細書で使用されるように、用語「ゲル」は、連続液相（本発明の場合には、主として水）を取り囲んでいる連続固体骨格（本発明では、アルミノシリケートをベースとする。）を含有する物質を意味する、例えば１９９０年にＡｃａｄｅｍｉｃ Ｐｒｅｓｓ Ｉｎｃ．によって発行されたＳｏｌ−Ｇｅｌ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｔｈｅ Ｐｈｙｓｉｃｓ ａｎｄ Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ ｏｆ Ｓｏｌ−Ｇｅｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ（ＣＪ Ｂｒｉｎｋｅｒ ａｎｄ ＧＷ Ｓｃｈｅｅｒ）の第８頁を参照されたい。これらの材料は、コ−ゲルまたはコアゲルと呼ばれることもある。最初は、この固体は分散した、不連続固体粒子（ゾル）の形状にあってよいが、これらの個別粒子は融合して連続固体網状組織を形成する。本発明の組成物は、最初はゾルの形態にあり、時間とともにゲルに変換する。
【００２０】
本発明による好ましいクラスの組成物は、
（ａ）アルカリ金属アルミネートおよびアルカリ金属シリケートを含むアルミノシリケート５重量％から４０重量％、好ましくは５重量％から３０重量％、より好ましくは１０重量％から２５重量％であって、アルカリ金属シリケートについてのＳｉＯ２：Ｘ２Ｏ（式中、Ｘはアルカリ金属シリケートのアルカリ金属を表す。）のモル比は３．６：１から１０：１であり、アルカリ金属アルミネートは１．３５：１のＹ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３（式中、Ｙはアルカリ金属アルミネートのアルカリ金属を表す。）のモル比を用いて表されることを特徴とするアルミノシリケート、
（ｂ）有機液体０．１重量％から１０重量％、好ましくは０．３重量％から５重量％、および
（ｃ）水であるが、場合により１つ以上の他の成分をさらに含む残部を含む組成物からなる。
【００２１】
有機液体の非存在下では、所与の乾燥温度については、乾燥がより高度になるほど（即ち、水の消失）、アルミノシリケート組成物を用いて生成される塗膜コーティングが比較的短期間で脆弱な粉状のコーティングを生じさせる傾向が高まることが見出された。しかし有機液体が存在すると、コーティングの完全性は、この強度および非粉状の性質に関して相当に大きく改良される。
【００２２】
ナトリウムシリケートは一般に市販では水溶液形で入手することができ、典型的には６０％までの溶解した固体含量、典型的には０．５：１から３．５：１の間で相違するＳｉＯ２：Ｎａ２Ｏのモル比を備える。本発明において使用するためには、適切なＳｉＯ２：Ｘ２Ｏ比は、３．６：１から１０：１、好ましくは３．８：１から７：１、より好ましくは３．９：１から５：１であり、Ｘはアルカリ金属シリケートのアルカリ金属を表す。
【００２３】
上述したＳｉＯ２：Ｘ２Ｏ（式中、Ｘはアルカリ金属シリケートのアルカリ金属を表す。）のモル比の選択は、本発明の水性組成物から形成された硬化および乾燥塗膜または乾燥塗膜の耐水性の驚くべき増大をもたらす。
【００２４】
好ましくは、アルカリ金属Ｘは、ナトリウム、カリウム、リチウムまたはこれらの混合物である。より好ましくは、アルカリ金属Ｘは、カリウムもしくはナトリウムまたはこれらの混合物である。入手の容易さの理由から、ナトリウムが好ましい場合がある。しかし、大気中ＣＯ２との反応によって誘発されるカーボネート形成に対するより大きな抵抗性が望ましい場合は、カリウムを組み込むことが好ましい。水への溶解へのより大きな抵抗性が望ましい場合は、リチウムを組み込むことが好ましい。これらの情報を前提にすると、当業者であれば、彼らの要件に適合するようにＬｉ、ＫおよびＮａの量を最適化することができる。
【００２５】
アルカリ金属アルミネートは、任意の適切なアルカリ金属アルミネート、好ましくはＮａ、ＫもしくはＬｉアルミネートまたはこれらの混合物、より好ましくはＮａもしくはＫアルミネートまたはこれらの混合物、最も好ましくはナトリウムアルミネートであり得る。ナトリウムアルミネートは、１：１のＮａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３のモル比を備える固体として市販で入手できるが、さらにまた２．０：１から１：１の範囲内のＮａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３のモル比を備える濃縮水溶液としても入手できる。適切には、本発明による組成物系および方法において使用するためのナトリウムアルミネートにおけるＮａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３のモル比は、１．６：１から１：１、好ましくは１．４：１から１：１である。これらの比は、本発明による組成物、系および方法に対して使用される場合は、他のアルカリ金属アルミネートおよびこれらの組み合わせにもまた適用できる。しかし、本発明のためには、および本明細書においては、本発明の組成物の定義において表示したアルカリ金属アルミネートは、計算のためには１．３５：１のＹ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３（式中、Ｙはアルカリ金属アルミネートのアルカリ金属を表す。）のモル比を備えるアルカリ金属アルミネートであると解釈すべきである。これは、本発明の組成物のアルミノシリケートにおける全アルカリ金属酸化物（Ｘ２ＯおよびＹ２Ｏ）、Ａｌ２Ｏ３およびＳｉＯ２の相対量におけるあらゆる不明確さを防ぐために必要である。アルカリ金属酸化物のＸ２ＯおよびＹ２Ｏへの分離は、単にアルミノシリケートの組成物を計算および定義する便宜性のためであり、実践においてはＸおよびＹは各々、アルミノシリケート中に存在する同一のアルカリ金属、またはアルカリ金属混合物を表す。計算は、以下のように行う。分析は、Ａｌ２Ｏ３、Ｘ２ＯおよびＹ２Ｏの量が得られるように行う。次に、組成物中のＡｌ２Ｏ３の量から始めて、Ａｌ２Ｏ３の各モルをアルカリ金属酸化物（Ｙ２Ｏ）１．３５モルと対にする。残っているアルカリ金属酸化物（Ｘ２Ｏ）およびＳｉＯ２の比が、組成物のアルミノシリケート中のアルカリ金属シリケートを規定する。
【００２６】
本明細書での液体についての任意の言及は、これに反することが明示されていない限り、２５℃の大気圧では液体である、好ましくは注入可能である物質を意味する。さらに、本明細書に記載した非ニュートン液体もしくはゲルに関する全粘度は、２３ｓ−１の剪断速度および２５℃で測定された粘度である。
【００２７】
有機液体は、好ましくは、水と実質的に非混和性である液体である。通常、非混和性度は、２５℃では有機液体が水中に約１０重量％未満（好ましくは約５重量％未満、より好ましくは１重量％未満）の程度まで溶解する、または水が有機液体中に約１０重量％未満（好ましくは約５重量％未満、より好ましくは１重量％未満）の程度まで溶解するような程度である。
【００２８】
本発明の組成物は表面もしくは基板へ難燃性コーティングとして適用できるが、この特定の適用には限定されておらず、例えば結合剤もしくは接着剤もしくは耐水コーティングとして使用でき、本組成物がこのような他の適用において難燃性を付与するために役立つかどうかとは無関係である。
【００２９】
本発明において使用するアルミノシリケートは、典型的には、ゾル−ゲル経路によって形成され、この工程は、アルカリ金属アルミネートおよびアルカリ金属シリケートを含む前駆体液体を混合する工程によって使用時点にアルミノシリケートを形成することによって現場で実行できる。従って、本発明は、本発明の第１態様によるコーティング組成物を形成するための前駆体系であって、
（ｉ）アルカリ金属アルミネート、
（ｉｉ）アルカリ金属シリケートの水溶液、および
（ｉｉｉ）有機液体
を含む前駆体系を提供する。
【００３０】
ゾル−ゲルは、基本的には最初に液体としての前駆体系の成分から形成されるが、その後にゲルを形成し、最終的には凝固する反応生成物である。ゲル−ゾルを形成するためには、固体アルミネートがシリケート水溶液と混合される、またはアルミネート水溶液がシリケート水溶液と混合される。
【００３１】
有機液体の少なくとも一部は、成分（ｉ）および／または成分（ｉｉ）の中に組み込まれてよい。または、有機液体は、最初は成分（ｉ）および（ｉｉ）の両方から完全に離れていてよく、成分（ｉ）および（ｉｉ）の混合物と同時期に、または後で混合されてよい。好ましくは、有機液体は、ゾル−ゲル系を形成するために成分を混合する前に成分（ｉ）および／または（ｉｉ）内に組み込まれる。
【００３２】
本発明は、アルカリ金属シリケート、ならびにポリヒドロキシアルコール、鉱油、流動パラフィン油、グリコールエーテル、シリコーン油およびこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つの有機液体との水溶液であって、アルカリ金属シリケートについてのＳｉＯ２：Ｘ２Ｏ（式中、Ｘはアルカリ金属シリケートのアルカリ金属を表す。）のモル比は３．６：１から１０：１、好ましくは３．８：１から７：１、より好ましくは３．９：１から５：１であることを特徴とする水溶液をさらに提供する。この組成物は、上記に開示した前駆体系の一部として適合する。
【００３３】
本発明は、本発明による前駆体系から本発明によるコーティング組成物を形成し、このように形成されたコーティング組成物を基板に適用するための適用システムであって、成分（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）を混合するための手段、ならびに結果として生じる混合物を用いて基板の被覆を実行するための適用手段を含む適用システムを提供する。コーティング組成物を形成し、このように形成されたコーティング組成物を適切な基板に適用するための適用システムは、（ｉ）第１保管手段に保管されたアルカリ金属アルミネート、好ましくはナトリウムアルミネート、（ｉｉ）第２保管手段に保管されたアルカリ金属シリケートの水溶液、および（ｉｉｉ）第３保管手段および／または第２保管手段に保管された有機液体、成分（ｉ）、（ｉｉ）および（ｉｉｉ）の混合のための手段、ならびに結果として生じる混合物を用いた基板の被覆を実行するための適用手段を含んでいる。
【００３４】
有機液体は、単独で、別個の保管手段に保管されてよい、またはこれらの各保管手段内のアルカリ金属アルミネートまたはアルカリ金属アルミネートの水溶液のいずれか、または両方と混合されてよい。
【００３５】
アルカリ金属アルミネートは、水溶液の形態にあってよい。適切な保管手段は、成分の混合のための手段と流体連絡しているタンク、コンテナまたは容器である。混合のための手段への輸送、または手段からの成分の輸送は、混合手段への各成分の用量を計量するためのポンプおよび弁の配置によって実行することができる。
【００３６】
本発明は、コーティング組成物を製造する方法であって、以下の成分
（ｉ）アルカリ金属アルミネート、
（ｉｉ）アルカリ金属シリケートの水溶液、および
（ｉｉｉ）有機液体
の混合を含む方法を提供する。
【００３７】
以下の本発明の好ましい特徴は、本発明の上述したすべての態様へ適切に適用することができる。
【００３８】
本発明による組成物から形成されるコーティングは、従来型シリケート系と比較して、優れた物理的完全性および長期安定性を示す。何らかの理論によって拘束しようとしなくても、この改善は、溶液全体に広がる結合された分子の網状構造の形態で存在するアルミノシリケートによって、および前記有機液体の存在によって生じると考えられる。
【００３９】
典型的には、表面もしくは基板へ適用する前の本発明の第１態様の組成物は、アルミノシリケートを少なくとも５重量％、および前記有機液体を少なくとも０．１重量％含んでいる。
【００４０】
明確にする目的で、以下で詳述する成分についての好ましい数値は、本発明のすべての態様に適用される。しかし、これらの数値は、本発明の組成物に関して表示されている。例えば前駆体系もしくは適用系もしくは前駆体組成物に適用する場合は、好ましい数値は、結果として生じるゾル−ゲル組成物において達成される数値に適用される。
【００４１】
本発明の組成物中の水の量は、組成物全体の好ましくは６０重量％から９５重量％、より好ましくは７０重量％から９５重量％、特に好ましくは７５重量％から９０重量％である。これは、組成物を乾燥または硬化させる前の数値である。低含水量では、組成物の粘度は、容易な加工処理を許容するには高くなり過ぎる、および表面上へ組成物を均一に被覆または噴霧することを許容するには高くなり過ぎる場合がある。
【００４２】
アルミノシリケートは、典型的には非晶質であり、これは材料のｘ線粉末回折スペクトルにおける顕著なピークの非存在によって評価できる。本組成物中のＳｉ：Ａｌのモル比は、典型的には３：１から３０：１、好ましくは４：１から１５：１、およびより好ましくは５：１から１０：１である。この状況では、Ｓｉ：Ａｌのモル比についての言及は、本組成物を調製するために使用されたシリケート中のシリコーンの量（モル数）およびアルミネート中のアルミニウムの量（モル数）に基づいている。アルミノシリケートは、通常は、ゾル−ゲル経路によって、好ましくは現場で使用時点に前駆体成分の混合物から形成される。
【００４３】
本発明による組成物は、好ましくは、保管時の水の吸収を阻止するため、および／または組成物の塗膜形成性、詳細には塗膜完全性の維持の助けとなるように金属もしくは金属酸化物をさらに含んでいる。金属もしくは酸化物は、通常は微粒子形にあり、水に難溶性である。適切には、金属もしくは金属酸化物の容積中央粒径は、５０μｍ以下である。好ましくは、２００μｍを超えるのは金属もしくは金属酸化物粒子の１容積％未満である。この目的には、典型的には両性もしくは酸性酸化物が使用される。
【００４４】
本明細書で使用されるように、用語「酸性酸化物」は、アルカリもしくは塩基と反応して塩と水を形成する酸化物を意味する。
【００４５】
用語「両性酸化物」は、これと反応する反応物質および／または反応条件に依存して、酸性もしくは塩基性のいずれかの性質を示すことのできる酸化物を意味する。
【００４６】
金属酸化物は、例えば第ＩＩＩ族の元素の両性酸化物、好ましくは酸化ホウ素および酸化ガリウム、または酸化亜鉛およびこれらの混合物から選択されてよい。または、金属酸化物は、例えば第ＩＶ族の元素の酸性酸化物、好ましくは酸化スズおよび酸化ゲルマニウム、または酸化ジルコニウムおよびこれらの混合物から選択されてよい。１つ以上の両性酸化物と１つ以上の酸性酸化物の混合物もまた使用されてよい。酸化物の形態にある金属を導入する代わりに、酸化物は、組成物へ金属自体を添加する結果として現場で形成することもできる。理論によって拘束しようとせずとも、亜鉛もしくは他の金属の酸化物は任意の残留シリケートと反応して、組成物を基板へ被覆する、さもなければ適用することによって形成される塗膜の可溶性を減少させると考えられる。
【００４７】
好ましくは、金属酸化物もしくは金属の量は、乾燥または硬化させる工程の前の組成物全体の０．１重量％から１０重量％、好ましくは０．３重量％から５重量％（例えば０．３重量％から３重量％）である。
【００４８】
本発明による組成物は、好ましくは乾燥または硬化させる工程の前に有機液体を０．１重量％から１０重量％、好ましくは０．３重量％から５重量％（例えば０．３重量％から４重量％）を含んでいる。
【００４９】
適切には、有機液体は、１１０℃より高い沸点（大気圧下）を有する。好ましくは、有機液体は、少なくとも約１２０℃、典型的には少なくとも約１３０℃および典型的には約５００℃までの沸点（大気圧下）を有する。好ましくは沸点は５００℃より高く、好ましくは３００℃未満である。
【００５０】
有機液体は、望ましくはアルカリ条件下で安定性である液体であり、これはこの液体が重大な化学的分解を伴わずに（即ち３０日間にわたる保管中に２５℃で分解による液体の損失が１重量％未満である。）、９以上のｐＨ、好ましくは１２以上のｐＨの水性組成物中での保管に抵抗できること、ならびに酸化、熱および光線に関しても安定性であることを意味する。
【００５１】
有機液体は、２３ｓｅｃ−１の剪断速度、２５℃の温度で測定して、典型的には５，０００ｍＰａ．ｓ未満、好ましくは２，０００ｍＰａ．ｓ未満（例えば１，０００ｍＰａ．ｓ未満）の粘度を有する有機液体である。
【００５２】
有機液体は、ポリヒドロキシアルコール、鉱油、流動パラフィン油、グリコールエーテル、シリコーン油およびこれらの混合物から選択される１つ以上の実質的に水と非混和性の有機溶媒を含んでいてよい。これらのうち、シリコーン油が特に好ましい。有機液体がシリコーン油であれば好ましい。
【００５３】
このため本発明による組成物および前駆体系中で使用するために適切なシリコーン油は、典型的には一般式（Ｉ）、
【００５４】
【化１】
（式中、ｎはポリマー内の繰り返し単位の数であり、２から、例えば１０から１，０００，０００まで、より好ましくは３０、例えば５０から５００，０００までの範囲に及んでよく、Ｒ１は、水素もしくはメチル基から選択されてよく、およびＲ２は、水素もしくはＳｉＲ５（式中、Ｒ５は水素、ヒドロキシルもしくはメチルのいずれかであってよい。）から選択されてよく、Ｒ３およびＲ４は独立して、Ｃ１−Ｃ１２直鎖状もしくは分枝状の飽和もしくは不飽和アルキル、アルケニル、もしくはフェニル成分、または上記の式（Ｉ）による単位または置換アルキルもしくは置換フェニル部分から選択されてよく、この置換基はハロゲン、アミノ基、スルフェート基、スルホネート基、カルボキシ基、ヒドロキシ基もしくはニトロ基であってよい。）を有するオルガノシロキサンである。好ましくは、Ｒ３およびＲ４は、メチル基である。好ましくは、本発明において使用するためのシリコーン油には、ハロゲン置換基は含まれていない。
【００５５】
１つ以上の任意の他の成分は、有益には、本発明のいずれかの態様による組成物中に、例えばいずれかもしくは各クラスについて本組成物の０．００１重量％から５重量％、例えば０．０１重量％から２重量％の量で組み込むことができ、例えば以下のクラス、
（ｉ）例えばシリケートおよび／またはアルミネート溶液と適合性であることが公知である、例えばカプリロアムホプロピオネートアルカリ（例えばＣｒｏｄａｔｅｒｉｃ ＣｙＮａ５０）などの好ましくは陰イオン性、非イオン性、陽イオン性、両性および両性イオン性界面活性剤ならびにこれらの混合物から選択される１つ以上の界面活性剤、
（ｉｉ）例えばトリ−フェニルホスフェートおよびニトリロトリック（メチレン）三リン酸などの１つ以上のホスホネートおよび／またはホスホン酸、
（ｉｉｉ）例えばジヒドロゲンアルミニウムホスフェートなどの１つ以上の緩徐プロトン放出塩、
（ｉｖ）例えばＥＤＴＡまたは例えばＤｅｑｕｅｓｔの名称を付けて販売されているホスホネートタイプなどの、１つ以上の金属イオン封鎖剤、および
（ｖ）例えばメチレンジ−イソシアネートなどの１つ以上のイソシアネート
のいずれかから選択されてよい。
【００５６】
本発明による組成物（場合により使用時点に前駆体系から調製されてよい。）は、例えばスプレーガン（場合により加圧空気もしくはガス）、ローラーシステムもしくはブラシシステムによって基板に適用することができる。または処理される材料が、適切な容器中にコーティング組成物が含有されている間にコーティング組成物中への材料の浸漬により被覆もしくは含浸させられてよい。
【００５７】
難燃剤として使用できる本発明による組成物は、任意の適切な易燃性基板へ適用されてよいが、特別には膨張もしくは発泡ポリマーを含む基板に適合する。最も好ましくは、このポリマーは、室温で有機液体中に実質的に不溶性のポリマーであり、即ち液体成分はこの要件を念頭に置いて選択される。
【００５８】
硬化した組成物の意図される機能に依存して、組成物は、その代りに木材、非発泡ポリマー、金属、ガラス、セラミック、コンクリート、例えば軽量コンクリートブロックなどの複合建築材料、タイルもしくはレンガ、紙もしくは陶器、またはその他のガラス製品から選択される１つ以上の物質を含む基板へ適用されてよい。
【００５９】
本発明の組成物が難燃系を調製するために使用される場合は、結果として生じる系がハロゲン含有化合物を実質的に含んでいない場合、即ちこのような化合物を１重量％未満、好ましくは０．５重量％未満しか含有していない場合が好ましい。
【００６０】
好ましくは、生じた硬化および乾燥させた組成物塗膜（即ち、使用可能な状態の最終塗膜もしくはコーティング）の含水量は、４０重量％未満、より好ましくは３０重量％未満、さらにより好ましくは２５重量％未満、および一層より好ましくは２０重量％未満である。さらに一層より好ましくは、乾燥した組成物の含水量は１７重量％未満である。
【００６１】
本発明の組成物から結果として生じる塗膜／コーティングの耐水性は、組成物を５０から１２０℃、好ましくは６０から１１０℃、より好ましくは７０から１００℃の温度の環境で保持する工程、即ち組成物を硬化させる工程によって改良することができる。適切には、組成物は、組成物の温度が環境温度に到達することを保証するために、６０分間から２４時間、好ましくは９０分間から１８時間、より好ましくは２時間から１４時間にわたりこの環境で保持される。好ましくは、組成物は、硬化中には２０重量％から５０重量％の含水量を有する。この含水量は、硬化中には、好ましくは硬化させる工程を高湿度（例えば相対湿度１００％）の大気中で実施することによって、または水分消失を最小限に抑えるために密封環境内で加熱する手段によって維持される。硬化後には、組成物は、溶解に対する耐性をさらに改良するため、好ましくは１７重量％以下の含水量へ乾燥させられてよい。
【００６２】
硬化中の２０から５０％の好ましい含水量を達成するためには、特に組成物が加工処理および被覆のために好ましい７０重量％から９０重量％の初期含水量を有する場合には、硬化に先立って、しかし被覆の後に、本発明の組成物を乾燥させることが好ましいことがある。
【００６３】
代わりに、硬化および乾燥させる工程は、水分が徐々に失われる環境において組成物を加熱する工程によって結合されてもよい。
【００６４】
さらに、例えば疎水性もしくは潤滑性などの塗膜の特性は、塗膜へ例えば微粉化ポリエチレンワックスなどの低融点ワックス（酸化されている、もしくは酸化されていない、およびこの低分子量のためにワックス様の物理的性質を有する低分子量ポリエチレンポリマー）またはグリコールステアレートなどのステアレート（例えばグリコールトリステアレート）もしくは金属ステアレート（例えばＺｎ、Ｃａ、Ｎａ、Ｍｇステアレート）または１つ以上のワックスおよび１つ以上のステアレートの組み合わせを適用する工程によって強化することができる。ワックス、ステアレートまたはこれらの混合物は、好ましくは６０℃から１５０℃、より好ましくは８０℃から１３５℃、および最も好ましくは９０℃から１３０℃の融点を有していなければならない。例えば１２０から１３０℃の融点を備えるステアリン酸亜鉛は、ポリマー材料に適用されるとコーティング塗膜の加工処理をさらに容易にするための潤滑剤として機能するために塗膜上に適用することができる。
【００６５】
好ましいコーティングは、以下で規定する耐水性／溶解度法によって測定されるように、約１７％の含水量へ８０℃の通風式オーブン内で塗膜もしくはコーティングをオーブン乾燥させ、次に７日間にわたり約２２℃の温度で水中に浸漬させた後に、２５％未満、典型的には２０％未満、好ましくは１５％未満、およびより好ましくは１０％未満の長期溶解度を有する。
【００６６】
本発明のまた別の態様は、基板へ被覆する、含浸させる、さもなければ適用する方法であって、前記基板へ本発明による組成物を被覆する、含浸させる、または適用する工程を含む方法を提供する。
【００６７】
以下では、本発明を下記の非限定的な実施例によってより詳細に説明する。
【実施例】
【００６８】
耐水性／溶解度法
耐水性／溶解度を試験するために、以下の方法を採用した。
【００６９】
アルミノシリケート組成物は、以下の実施例で詳述するように発泡ポリマー上に適用した。被覆された発泡ポリマー５．５ｇをＳｔｅｒｅｌｉｎ（商標）瓶の中に入れ、脱塩水１００ｇを加えた。被覆された発泡ポリマーを水中に完全に沈め（これらを沈めたまま保持し、浮遊するのを防止するために適所に保持した。）、周囲温度（２２℃）で放置した。この溶液の内容物を設定期間（滴定を用いる。）にわたり保管した後に分析し、コーティングの溶解度のパーセンテージを以下の式、
溶液中の溶解した内容物×１００
５．５
を用いて決定した。
【００７０】
含水量の分析
含水量は、焼成時の消失によって測定する。これは、８００℃の温度のオーブン中で微粉末化したサンプルを少なくとも１時間にわたり加熱した後の重量減少によって決定する。サンプル中の有機液体の存在に起因して、重量の損失は、有機液体の焼成に起因する重量損失を考慮に入れるように補正しなければならない。補正係数は、有機液体のサンプルを焼成し、この重量損失および残留している灰の量を測定することによって導き出される。組成物の有機物含量は公知であるので、組成物の焼成時の水分損失量は容易に導き出すことができる。
【００７１】
組成物が膨張ポリスチレンビーズ上に被覆されている場合は、ビーズは、水分測定において膨張ポリスチレンビーズからの干渉が生じないように、焼成前に最初にコーティング組成物から（剥離によって）取り除かれる。
【００７２】
オーブンおよび流動層を用いる単純な実験機器を使用すると、乾燥および硬化した塗膜についての最終的な所望の含水量に達するために必要とされる所要の乾燥時間および温度を決定することができる。
【００７３】
（実施例１）（比較例）
バッチプロセス（Ａｌ：Ｓｉモル比＝１：１０）−硬化させなかった
以下の原料を、約１５分間にわたりプロペラ型スターラーを用いて６００から７００ＲＰＭで混合した。
【００７４】
ナトリウムシリケート含量が３５％のナトリウムシリケート溶液３５０ｇ（ＳｉＯ２：Ｎａ２Ｏ＝３．４）および３５０ｍＰａ．ｓの粘度のシリコーン油（ポリジメチルシロキサン）３．５ｇ。
【００７５】
ナトリウムアルミネート溶液は、１０分間にわたり６００ＲＰＭで混合する工程によって調製した。脱塩水１５３ｇを含む濃ナトリウムアルミネート溶液（４６．７％ナトリウムアルミネート）３１．７ｇ。この実施例およびこれ以後の全実施例について、ナトリウムアルミネート溶液についてのＮａ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３の比は１．３５：１であった。
【００７６】
ｕｌｔｒａ−ｔｕｒｒａｘミキサーヘッド（ローター／ステーター）を用いた１６，０００ＲＰＭの混合速度で、希ナトリウムアルミネート溶液を２分間にわたり容器中の希ナトリウムシリケート溶液中へ計量ポンプによって添加し、引き続いて１分間にわたり均質化を実施した。この混合物（ここでは、ナトリウムアルミノシリケートゾル）は、２７重量％の総ナトリウムアルミノシリケート含量を有する。次にこの混合物を、５０℃の流動層内のビーズ上に噴霧することによって膨張ポリスチレンビーズ上に被覆した。次に被覆されたビーズは１２．５重量％の含水量へ流動層内で乾燥させた。次にビーズの温度を周囲温度（２２℃）へ戻し、３または８日間にわたり水中に浸漬させて保管し、その後上述した方法によって溶解度測定を実施した。
【００７７】
【表１】
【００７８】
（実施例２）
バッチプロセス（Ａｌ：Ｓｉモル比＝１：１０）−硬化させた
組成物は、ＳｉＯ２：Ｎａ２Ｏのモル比がシリケート溶液に基づいて４．５：１となるように、シリケート（３４．５重量％のシリカ含量を備える。）を加える直前にアルミネートへ加えられた水性ＳｉＯ２ゲル（Ｉｎｅｏｓ Ｓｉｌｉｃａｓ Ｌｉｍｉｔｅｄから入手できるＬｕｃｉｌｉｔｅ（商標）ＰＣ５）８３．７ｇを備える以外は、実施例１と同様であった。１：１０の全Ａｌ：Ｓｉモル比を維持するために、さらにナトリウムアルミネート１０．４ｇもまた使用した。
【００７９】
この混合物を５０℃の流動層内でビーズ上に噴霧することによって膨張ポリスチレンビーズ上に被覆し、引き続いて流動層内で３５重量％の含水量へ乾燥させた。次に被覆されたビーズを、水分損失を防ぐために密閉された８５℃のオーブン内で４時間にわたり硬化させた。硬化させた後、被覆されたビーズを８５℃の通風式オーブン内で１２重量％の含水量へ乾燥させた。被覆されたビーズを７および１８日間にわたり周囲温度で水中へ浸漬させて保管し、その後に上述した方法を用いて溶解度測定を実施した。
【００８０】
【表２】
【００８１】
（実施例３）
バッチプロセス（Ａｌ：Ｓｉモル比＝１：１０）−硬化させなかった
この実施例は、４．５０のＳｉＯ２：Ｎａ２Ｏのモル比およびシリケート含量２７重量％を有するナトリウムシリケートを用いる以外は実施例１と同様である。
【００８２】
以下の原料を、約１５分間にわたりプロペラ型スターラーを用いて６００から７００ＲＰＭで混合した。
【００８３】
シリケート溶液３５０ｇおよび３５０ｍＰａ．ｓの粘度を備えるシリコーン油（ポリジメチルシロキサン）３．５ｇ。希ナトリウムアルミネート溶液は、１０分間にわたり６００ＲＰＭで混合する工程によって調製した。脱塩水７８ｇとともに４５．６重量％の濃度のアルミネートを備えるナトリウムアルミネート溶液２７．２ｇ。
【００８４】
次に混合装置をｕｌｔｒａ−ｔｕｒｒａｘ分散エレメント（ローター／ステーター原理）と取り替えた。１６，０００ＲＰＭの混合速度で、希ナトリウムアルミネート溶液を希ナトリウムシリケート溶液内へ計量ポンプによって２分間かけて加えた。この混合液は、添加の完了後にこの混合速度でさらに１分間にわたり攪拌した。この混合物（現在では、ナトリウムアルミノシリケートゾル）は、２５％の総ナトリウムアルミノシリケート含量を有した。次に、この混合物は、５０℃の流動層内で噴霧することによって膨張ポリスチレンビーズ上に被覆し、引き続いて流動層内で１２重量％の含水量へ乾燥させた。次に、ビーズを周囲温度（２２℃）へ戻した。溶解度は、８および１６日間にわたり浸漬保管した後に上述した方法によって測定した。
【００８５】
【表３】
【００８６】
（実施例４）
バッチプロセス（Ａｌ：Ｓｉモル比＝１：１０）−硬化させ、ＺｎＯを加えた。
【００８７】
これは、組成物に酸化亜鉛を加える以外は実施例３と同様である。乾燥／硬化させる工程の前の最終ナトリウムアルミノシリケート組成物の酸化亜鉛含量は、０．４８％であった。酸化亜鉛は、アルミネート溶液と混合する前にシリケート溶液に加えた。
【００８８】
この混合物は、５０℃の流動層内でビーズ上に噴霧することによって膨張ポリスチレンビーズ上に被覆し、引き続いて同一層内で含水量を３５重量％へ乾燥させた。次に被覆されたビーズは、水分損失を防ぐために密封された８５℃のオーブン内で４時間にわたり硬化させた。硬化させた後、被覆されたビーズを８５℃の通風式オーブン内で１２重量％の含水量へ乾燥させた。次に、ビーズを周囲温度（２２℃）へ戻した。８および１６日間にわたり浸漬させた後の溶解度は、上述した方法を用いて測定した。
【００８９】
【表４】
【００９０】
（実施例５）
インライン（連続）プロセス（Ａｌ：Ｓｉモル比＝１：１０）−硬化させなかった
この実施例における組成物は、実施例３の組成物と正確に同一であったが、本組成物は以下の、実施例３と同一調製物を達成するために適切な速度で高剪断インラインミキサー内への２つの別個の供給流としてのｉ）シリコーン油を含有するナトリウムシリケート溶液、およびｉｉ）ナトリウムアルミネート溶液の同時ポンピングによって調製した。実施例３との唯一の相違は、この混合物が２５％ではなく１６％の総アルミノシリケートナトリウム含量を有している点であった。これは、シリケートおよびアルミネート溶液と同等量の必要な量の水を添加することによって達成した。透明なアルミノシリケートゾルを形成し、このゾルからのサンプルは、実施例１と同一方法で処理し、特徴付けた。
【００９１】
この混合物は、５０℃の流動層内に噴霧することによって膨張ポリスチレンビーズ上に被覆し、引き続いて同一流動層内で１２重量％の水量へ乾燥させた。別個の硬化工程は実施しなかった。次にビーズを周囲温度（２２℃）へ戻し、７、１４および２０日間にわたる浸漬後に、上述した方法を用いて溶解度を測定した。
【００９２】
【表５】
【００９３】
実施例１は比較例であり、実施例２から５は、本発明による実施例である。実施例２から５の全部は、保管時に実施例１より大きな耐分解性を生じさせる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
難燃性複合材を製造する方法であって、以下の、
ｉ）発泡ポリマーのビーズを提供する工程、
ｉｉ）工程ｉ）のビーズ上にコーティングを適用する工程、および
ｉｉｉ）このように被覆されたビーズを前記複合材へ成形する工程
を含む方法。
【請求項２】
工程ｉｉｉ）は、プレス機で実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程ｉｉｉ）は、キャスティング法として実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
工程ｉｉ）は、流動層内で実施され、コーティングはビーズ上に噴霧され、および空気流はビーズ層を通して流される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
工程ｉｉ）は、攪拌層内で実施され、コーティングはビーズ上に噴霧される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
工程ｉｉ）は、ミキサー内、例えばリボンブレンダー内で実施され、コーティングはビーズ上に噴霧される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
工程ｉｉｉ）は、工程ｉｖ）、ｖ）およびｖｉ）をさらに含み、工程ｉｖ）は被覆されたビーズをプレス機へ移し、工程ｖ）は蒸気を前記プレス内に存在する被覆されたビーズへ提供し、および工程ｖｉ）はプレス機から複合材を放出する、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
発泡ポリマーは、ＰＵＲ、ＰＥＴ、ＥＰＰ、ＥＰＥ、膨張ポリビニルアリーレンまたはこれらの組み合わせから選択される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
工程ｉｉ）は、ローラー手段、ブラシ手段、または被覆もしくは含浸させられる生成物をその中に浸漬させることのできるコーティングを含有するための容器を含む適用手段によって実施される、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
工程ｉｉ）で適用されるコーティングは、
（ａ）アルカリ金属アルミネートおよびアルカリ金属シリケートを含むアルミノシリケート５重量％から４０重量％、
（ｂ）有機液体０．１重量％から１０重量％（有機液体は１１０℃より高い沸点を有する。）を含み、
アルカリ金属シリケートについてのＳｉＯ２：Ｘ２Ｏ（式中、Ｘはアルカリ金属シリケートのアルカリ金属を表す。）のモル比は３．６：１から１０：１であり、アルカリ金属アルミネートは１．３５：１のＹ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３（式中、Ｙはアルカリ金属アルミネートのアルカリ金属を表す。）のモル比を用いて表されることを特徴とする水性ゲル形成組成物である、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
アルミノシリケートを５重量％から３０重量％含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
有機液体は、少なくとも１２０℃の沸点を有する、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
有機液体は、５００℃未満の沸点を有する、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
有機液体は、実質的に水に非混和性である、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
有機液体は、アルカリ性条件下では安定性である、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
有機液体は、温度２５℃では５，０００ｍＰａ．ｓ未満の粘度を有する、請求項１０から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
有機液体は、鉱油、流動パラフィン油、シリコーン油およびこれらの混合物から選択される液体を含む、請求項１０から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
有機液体は、ポリヒドロキシアルコール、グリコールエーテルおよびこれらの混合物から選択される液体を含む、請求項１０から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
有機液体は、シリコーン油である、請求項１０から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも１つの金属または金属酸化物をさらに含む、請求項１０から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
金属酸化物は、両性酸化物を含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
両性酸化物は、第ＩＩＩ族の元素の両性酸化物、好ましくは酸化ホウ素および酸化ガリウム、または酸化亜鉛およびこれらの混合物から選択される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
金属酸化物は、酸性酸化物を含む、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
酸性酸化物は、第ＩＶ族の元素の酸性酸化物、好ましくは酸化スズおよび酸化ゲルマニウム、または酸化ジルコニウムおよびこれらの混合物から選択される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
金属または金属酸化物を１０重量％まで含む、請求項２０から２４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項２６】
アルミノシリケートは、３：１から３０：１、より好ましくは４：１から１５：１、より好ましくは５：１から１０：１のＳｉ：Ａｌのモル比を有する、請求項１０から２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
アルカリ金属ＸおよびＹは、ナトリウム、カリウム、リチウムまたはこれらの混合物、好ましくはナトリウムもしくはカリウムまたはこれらの混合物、より好ましくはナトリウムである、請求項１０から２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
アルカリ金属ＸおよびＹは、ナトリウムである、請求項１０から２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
アルカリ金属シリケートの水溶液、ならびにポリヒドロキシアルコール、鉱油、流動パラフィン油、グリコールエーテル、シリコーン油およびこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つの有機液体とを含む請求項１０から２８のいずれか一項に記載の組成物の調製において使用するための前駆体組成物を調製するための方法であって、アルカリ金属シリケートについてのＳｉＯ２：Ｘ２Ｏ（式中、Ｘはアルカリ金属を表し、およびＸは好ましくはナトリウム、カリウム、リチウムまたはこれらの混合物、より好ましくはナトリウムもしくはカリウムまたはこれらの混合物、より好ましくはナトリウムである。）のモル比は３．６：１から１０：１であることを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項１０から２８のいずれか一項に記載のコーティング組成物を形成するための前駆体系を調製するための方法であって、
（ｉ）アルカリ金属アルミネート、
（ｉｉ）アルカリ金属シリケートの水溶液、および
（ｉｉｉ）有機液体
を含む方法。
【請求項３１】
工程ｉ）で適用される発泡ポリマーは、５から５００ｋｇ／ｍ３の密度を有する、請求項１から３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
工程ｉ）で適用されたコーティングを含む発泡ポリマーは、乾燥させたコーティングに基づいて１０から１，０００ｋｇ／ｍ３の密度を有する、請求項１から３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
難燃性を備えるコーティングを有する発泡ポリマーの複合材であって、コーティングは請求項１から３０のいずれか一項に記載の方法によって製造されることを特徴とする複合材。
【請求項３４】
乾燥または硬化および乾燥させた組成物の含水量は、４０重量％未満である、請求項３３に記載の複合材。
【請求項３５】
請求項１０から３２のいずれか一項に記載の方法によって製造されたアルミノシリケートの塗膜であって、アルミノシリケート塗膜の長期水溶性は２５％未満、より好ましくは２０％である塗膜。
【請求項３６】
水性ゲル形成組成物は、塗膜完全性を強化する有機液体をさらに含む、請求項３３に記載の複合材。
【請求項３７】
アルミノシリケート組成物は、乾燥させたコーティングに基づいて、４５重量％から９０重量％である、請求項３３から３６に記載の複合材。
【請求項３８】
アルミノシリケート組成物は、乾燥させたコーティングに基づいて、５０重量％から８５重量％である、請求項３７に記載の複合材。
【請求項３９】
乾燥させたコーティングは、３５重量％未満、好ましくは２０重量％未満、およびより好ましくは１６重量％未満の含水量を有する、請求項３４に記載の複合材。
【請求項４０】
コーティングは、乾燥したコーティングの１６重量％まで、好ましくは８重量％までの量で少なくとも１つの金属もしくは金属酸化物をさらに含む、請求項３３から３９のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項４１】
有機液体は、乾燥させたコーティングの１６重量％までを含む、請求項３６から４０のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項４２】
建設材料としての、請求項３３から４１のいずれか一項に記載の複合材の使用。
【請求項４３】
建造物における、請求項４２に記載の使用。
【請求項４４】
断熱材としての、請求項３３から４１のいずれか一項に記載の複合材の使用。
【請求項４５】
建造物における、請求項４４に記載の使用。
【請求項４６】
建設材料は、パネル、ドア、シート、天井板およびタイルの群から選択される、請求項４２から４３に記載の使用。
【請求項４７】
梱包用の構成材料としての、請求項３３から４１のいずれか一項に記載の複合材の使用。
【請求項１】
難燃性複合材を製造する方法であって、以下の、
ｉ）発泡ポリマーのビーズを提供する工程、
ｉｉ）工程ｉ）のビーズ上にコーティングを適用する工程、および
ｉｉｉ）このように被覆されたビーズを前記複合材へ成形する工程
を含む方法。
【請求項２】
工程ｉｉｉ）は、プレス機で実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
工程ｉｉｉ）は、キャスティング法として実施される、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
工程ｉｉ）は、流動層内で実施され、コーティングはビーズ上に噴霧され、および空気流はビーズ層を通して流される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
工程ｉｉ）は、攪拌層内で実施され、コーティングはビーズ上に噴霧される、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
工程ｉｉ）は、ミキサー内、例えばリボンブレンダー内で実施され、コーティングはビーズ上に噴霧される、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
工程ｉｉｉ）は、工程ｉｖ）、ｖ）およびｖｉ）をさらに含み、工程ｉｖ）は被覆されたビーズをプレス機へ移し、工程ｖ）は蒸気を前記プレス内に存在する被覆されたビーズへ提供し、および工程ｖｉ）はプレス機から複合材を放出する、請求項２に記載の方法。
【請求項８】
発泡ポリマーは、ＰＵＲ、ＰＥＴ、ＥＰＰ、ＥＰＥ、膨張ポリビニルアリーレンまたはこれらの組み合わせから選択される、請求項１から７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
工程ｉｉ）は、ローラー手段、ブラシ手段、または被覆もしくは含浸させられる生成物をその中に浸漬させることのできるコーティングを含有するための容器を含む適用手段によって実施される、請求項１から８のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
工程ｉｉ）で適用されるコーティングは、
（ａ）アルカリ金属アルミネートおよびアルカリ金属シリケートを含むアルミノシリケート５重量％から４０重量％、
（ｂ）有機液体０．１重量％から１０重量％（有機液体は１１０℃より高い沸点を有する。）を含み、
アルカリ金属シリケートについてのＳｉＯ２：Ｘ２Ｏ（式中、Ｘはアルカリ金属シリケートのアルカリ金属を表す。）のモル比は３．６：１から１０：１であり、アルカリ金属アルミネートは１．３５：１のＹ２Ｏ：Ａｌ２Ｏ３（式中、Ｙはアルカリ金属アルミネートのアルカリ金属を表す。）のモル比を用いて表されることを特徴とする水性ゲル形成組成物である、請求項１から９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
アルミノシリケートを５重量％から３０重量％含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
有機液体は、少なくとも１２０℃の沸点を有する、請求項１０または１１に記載の方法。
【請求項１３】
有機液体は、５００℃未満の沸点を有する、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
有機液体は、実質的に水に非混和性である、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１５】
有機液体は、アルカリ性条件下では安定性である、請求項１０から１４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１６】
有機液体は、温度２５℃では５，０００ｍＰａ．ｓ未満の粘度を有する、請求項１０から１５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１７】
有機液体は、鉱油、流動パラフィン油、シリコーン油およびこれらの混合物から選択される液体を含む、請求項１０から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１８】
有機液体は、ポリヒドロキシアルコール、グリコールエーテルおよびこれらの混合物から選択される液体を含む、請求項１０から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１９】
有機液体は、シリコーン油である、請求項１０から１６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２０】
少なくとも１つの金属または金属酸化物をさらに含む、請求項１０から１９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２１】
金属酸化物は、両性酸化物を含む、請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
両性酸化物は、第ＩＩＩ族の元素の両性酸化物、好ましくは酸化ホウ素および酸化ガリウム、または酸化亜鉛およびこれらの混合物から選択される、請求項２１に記載の方法。
【請求項２３】
金属酸化物は、酸性酸化物を含む、請求項２０から２２のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２４】
酸性酸化物は、第ＩＶ族の元素の酸性酸化物、好ましくは酸化スズおよび酸化ゲルマニウム、または酸化ジルコニウムおよびこれらの混合物から選択される、請求項２３に記載の方法。
【請求項２５】
金属または金属酸化物を１０重量％まで含む、請求項２０から２４のいずれか一項に記載の組成物。
【請求項２６】
アルミノシリケートは、３：１から３０：１、より好ましくは４：１から１５：１、より好ましくは５：１から１０：１のＳｉ：Ａｌのモル比を有する、請求項１０から２５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２７】
アルカリ金属ＸおよびＹは、ナトリウム、カリウム、リチウムまたはこれらの混合物、好ましくはナトリウムもしくはカリウムまたはこれらの混合物、より好ましくはナトリウムである、請求項１０から２６のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２８】
アルカリ金属ＸおよびＹは、ナトリウムである、請求項１０から２７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項２９】
アルカリ金属シリケートの水溶液、ならびにポリヒドロキシアルコール、鉱油、流動パラフィン油、グリコールエーテル、シリコーン油およびこれらの混合物からなる群から選択される少なくとも１つの有機液体とを含む請求項１０から２８のいずれか一項に記載の組成物の調製において使用するための前駆体組成物を調製するための方法であって、アルカリ金属シリケートについてのＳｉＯ２：Ｘ２Ｏ（式中、Ｘはアルカリ金属を表し、およびＸは好ましくはナトリウム、カリウム、リチウムまたはこれらの混合物、より好ましくはナトリウムもしくはカリウムまたはこれらの混合物、より好ましくはナトリウムである。）のモル比は３．６：１から１０：１であることを特徴とする方法。
【請求項３０】
請求項１０から２８のいずれか一項に記載のコーティング組成物を形成するための前駆体系を調製するための方法であって、
（ｉ）アルカリ金属アルミネート、
（ｉｉ）アルカリ金属シリケートの水溶液、および
（ｉｉｉ）有機液体
を含む方法。
【請求項３１】
工程ｉ）で適用される発泡ポリマーは、５から５００ｋｇ／ｍ３の密度を有する、請求項１から３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３２】
工程ｉ）で適用されたコーティングを含む発泡ポリマーは、乾燥させたコーティングに基づいて１０から１，０００ｋｇ／ｍ３の密度を有する、請求項１から３０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項３３】
難燃性を備えるコーティングを有する発泡ポリマーの複合材であって、コーティングは請求項１から３０のいずれか一項に記載の方法によって製造されることを特徴とする複合材。
【請求項３４】
乾燥または硬化および乾燥させた組成物の含水量は、４０重量％未満である、請求項３３に記載の複合材。
【請求項３５】
請求項１０から３２のいずれか一項に記載の方法によって製造されたアルミノシリケートの塗膜であって、アルミノシリケート塗膜の長期水溶性は２５％未満、より好ましくは２０％である塗膜。
【請求項３６】
水性ゲル形成組成物は、塗膜完全性を強化する有機液体をさらに含む、請求項３３に記載の複合材。
【請求項３７】
アルミノシリケート組成物は、乾燥させたコーティングに基づいて、４５重量％から９０重量％である、請求項３３から３６に記載の複合材。
【請求項３８】
アルミノシリケート組成物は、乾燥させたコーティングに基づいて、５０重量％から８５重量％である、請求項３７に記載の複合材。
【請求項３９】
乾燥させたコーティングは、３５重量％未満、好ましくは２０重量％未満、およびより好ましくは１６重量％未満の含水量を有する、請求項３４に記載の複合材。
【請求項４０】
コーティングは、乾燥したコーティングの１６重量％まで、好ましくは８重量％までの量で少なくとも１つの金属もしくは金属酸化物をさらに含む、請求項３３から３９のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項４１】
有機液体は、乾燥させたコーティングの１６重量％までを含む、請求項３６から４０のいずれか一項に記載の複合材。
【請求項４２】
建設材料としての、請求項３３から４１のいずれか一項に記載の複合材の使用。
【請求項４３】
建造物における、請求項４２に記載の使用。
【請求項４４】
断熱材としての、請求項３３から４１のいずれか一項に記載の複合材の使用。
【請求項４５】
建造物における、請求項４４に記載の使用。
【請求項４６】
建設材料は、パネル、ドア、シート、天井板およびタイルの群から選択される、請求項４２から４３に記載の使用。
【請求項４７】
梱包用の構成材料としての、請求項３３から４１のいずれか一項に記載の複合材の使用。
【公表番号】特表２０１０−５１６８３４（Ｐ２０１０−５１６８３４Ａ）
【公表日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−５４６３３３（Ｐ２００９−５４６３３３）
【出願日】平成２０年１月２３日（２００８．１．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＮＬ２００８／００００２５
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０９１１４４
【国際公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（５０８０１８４８４）
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月２３日（２００８．１．２３）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＮＬ２００８／００００２５
【国際公開番号】ＷＯ２００８／０９１１４４
【国際公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【出願人】（５０８０１８４８４）
【Ｆターム（参考）】
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