JPH01118532A - フェノール樹脂発泡体強化用ガラス繊維シート - Google Patents

フェノール樹脂発泡体強化用ガラス繊維シート

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JPH01118532A
JPH01118532A JP27702987A JP27702987A JPH01118532A JP H01118532 A JPH01118532 A JP H01118532A JP 27702987 A JP27702987 A JP 27702987A JP 27702987 A JP27702987 A JP 27702987A JP H01118532 A JPH01118532 A JP H01118532A
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JP
Japan
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glass fiber
glass fibers
fiber sheet
binder
glass
Prior art date
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Pending
Application number
JP27702987A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumihide Otsuki
文英 大槻
Masaru Sezaki
瀬崎 賢
Shigeo Morioka
森岡 茂男
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.)
Japan Vilene Co Ltd
Original Assignee
Japan Vilene Co Ltd
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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】 [産業上の利用分野] 本発明は、建材、断熱材などに使用されるガラス繊維強
化フェノール樹脂発泡体に用いるガラス繊維シートに関
する。
[従来の技術及び問題点] 一般に、フェノール樹脂発泡体は軽量であるとともに、
断熱性、耐薬品性、寸法安定性、不燃性などの多くの特
性を有しているが、耐摩耗性や折り曲げ強度が極めて低
いため、カラス繊維による補強が試みられてきた。
従来、この補強方法としては、ガラス繊維を予めフェノ
ール樹脂溶液に混合しておいて発泡する方法や、特開昭
49−54678号に示されるガラス繊維不織布にフェ
ノール樹脂溶液を含浸し、発泡する方法がとられていた
。しかしながら、前者の方法では、ガラスm維の比重が
大きくて繊維が局部的に偏在し易いため、ガラス繊維が
均一に分散した発泡体が得られないという欠点があり、
後者の方法では、ガラス繊維不織イσの繊維間の結合が
強固であるため、ガラス繊維が発泡体中へ分散せず、ガ
ラス繊維不織布の厚さ分だけしかガラス繊!1[で補強
できないという欠点があった。
これら従来の方法の欠点を解消するため、出願人は先に
特願昭57−180770号において、発泡性フェノー
ル樹脂溶液によって溶解する結合剤によりガラス繊維ウ
ェア間を結合したガラス繊維不織布を用いてフェノール
樹脂発泡体を製造する方法を提案した。この方法によれ
ば、発泡性フェノール樹脂溶液を上記ガラス繊維不織布
に含浸した場合に、不m布中の結合剤が逐次溶解され、
且つ、)エノール樹脂の発泡に合わせて均一にガラス繊
維が発泡体中に分散されるので、高い曲げ強度と耐摩耗
性のあるフェノール樹脂発泡体が得られると考えられた
。ところが、この方法においてもフェノール樹脂が硬化
阻害を起こして、均一な繊維補強発泡体が得られない場
合があった。この理由は明らかではないが、発泡性フェ
ノール樹脂溶液は、通常、酸触媒により加熱硬化される
ため、ガラス繊維がこの影響を受けてアルカリ成分を溶
出し、酸触媒の作用を妨げるためと考えられる。この硬
化阻害が生じると、硬化時間が延びて生産性が低下した
り、不規則な発泡倍率の発泡体ができたり、ガラス繊維
の発泡体中での分散が不均一になったりして繊維による
補強効果が十分発揮されないという欠点を生じる。
このため、更に本発明者らは特願昭62−69536号
で、耐酸性ガラス繊維を用いた発泡体用のガラス繊維シ
ートを提案した。このガラス繊維シートからはアルカリ
成分が溶出することがなく、硬化阻害も生じないので、
均一な発泡体を得ることができた。しかしながら、例え
ば、耐酸性ガラス繊維にカップリング剤を含む処理剤で
処理したガラス繊維を用いた場合、ガラス繊維が発泡体
中に均一に分散しているにもかかわらず、折り曲げ強度
が低下するという現象が見られた。これは、耐酸処理し
たガラス繊維とマトリックスであるフェノール樹脂との
結合性が高いが故に、ガラス繊維がマトリックス中にお
いて自由度を失い、ガラス繊維が折れ易くなるからだと
考えられる。
[発明の目的コ 本発明は、上記従来技術の欠点を解消すべくなされたも
のであって、ガラス繊維強化フェノール樹脂発泡体を製
造する過程において、フェノール樹脂の硬化を阻害せず
、発泡体中にガラス繊維を均一に分散することができ、
しかも、高い曲げ強度のフェノール樹脂発泡体が作製で
きるガラス繊維シートを提供することを目的とする。
[発明の構成] 本発明は無機バインダーで表面処理したガラス繊維を、
発泡性フェノール樹脂溶液によって溶解する結合剤によ
り結合したことを特徴とするフェノール樹脂発泡体強化
用ガラス繊維シートである。
本発明に使用する無機バインダーにはシリカ、アルミナ
、ジルコニア、リン酸などを主成分とし、アルカリ成分
の含有量が2%未満、あるいは全く含まないものが適し
ており、例えば、シリカゾル、アルミナゾル、リン酸ア
ルミニウムなどが用いられる。これらの無機バインダー
は、必要に応じて澱粉、ポリビニルアルコールなどの増
粘剤、界面活性剤、あるいは、粘土鉱物や無機粉末とと
もに混合して、ガラスm維表面に付着される。この無機
バインダーで表面処理されたガラス繊維には耐酸性があ
り、発泡性フェノール樹脂溶液に含まれる酸触媒の影響
を受けず、発泡性フェノール樹脂溶液を加熱硬化させる
際に硬化阻害を生じない。
また、このガラス繊維は、rFl酸性を得るためにカッ
プリング剤などを使用していないので、マトリックスで
あるフェノール樹脂との間に不当に強固な結合°性が生
じることもなく、発泡体中において、ある程度の自由度
を残すため、折り曲げ強度にも優れている。
これらp#、機バインダーはガラス繊mの紡糸時に処理
してガラス繊維に付着されるのが好ましいが、繊維切断
後の原料塊を処理液に浸漬したり、シート形成時、また
はシート形成後に処理液をスプレーしたり、含浸したり
することにより付着しても良い。この無機バインダーの
固形分11着量は繊維1憤に対して0.05〜5.0%
であることが望ましく、0.05%未満では十分な耐酸
効果かえられず、5.0%を越えるとガラス繊維同士に
結合力が働き、発泡時に十分分散しにくくなってしまう
。従って、無機バインダーのガラス繊維への付着は、ガ
ラス繊維表面全体を無機バインダーのできるだけ薄い膜
で覆うようにするのが好ましい。
なお、ガラス繊維には繊維長2〜50H,繊維径3〜2
0μmのものが好適に用いられる。これは繊維長が21
1Im未満では十分な補強効果がなく、強度のある発泡
体が得られないからであり、50mmを越えると繊維の
分散性が著しく低下し、発泡体中に均一に分散すること
ができなくなるからである。
また繊維径が3μm未満になると得られるガラス繊維シ
ートが緻密になりやすく、フェノール樹脂溶液の含浸性
が低下し、一方、20μmを越えると補強効果が落ちる
とともに、皮膚に対してチクチクする触感を与えるので
作業性が著しく低下する。
本発明のガラス繊維シートは上述の無機バインダーで表
面処理されたガラス繊維を乾式法又は湿式法によりウェ
ア形成し、ガラス繊維間を発泡性フェノール樹脂溶液に
よって溶解する結合剤で結合することにより得られる。
このガラス繊維シートを構成する繊維の重量は30〜5
00g/n+2であることが望ましく、30g/m2未
満では得られるフェノール樹脂発泡体の強度が不足し、
500g/n+2を越えると緻密化しやすく、フェノー
ル樹脂溶液の含浸性が低下し、しかもこれより繊維の量
を増やしても補強効果は向上しなくなる。
また、ガラス繊維シートを構成する繊維の配向は、ラン
ダムであるほうが得られる発泡体の機械的強度が増すの
で望ましい。ただし、用途によって要求される場合には
、特定の1又は2以上の方向に配向されていても良い。
なお、ガラス繊維シートには必要に応じて合成繊維、石
綿繊維、セラミックlft、炭素繊維、鉱物繊維などを
混合して使用しても良い。
上記ガラス繊維シートには、湿式抄造の際に内添するか
、湿式または乾式ウェアにスプレー処理や含浸処理をす
ることにより結合剤が4」与される。
ここで使用する結合剤は、発泡性フェノール樹脂溶液に
溶解するものでなければならないので、使用する発泡性
フェノール樹脂溶液に応して適宜選択される。例えば、
通常使用される発泡性フェノール樹脂溶液は、主として
レゾール型フェノール樹脂エマルジョンからなり、水系
又はアルコール系であるので、結合剤にはこれらの溶媒
に溶解するポリビニルアルコール、酢酸ビニル・ポリビ
ニルアルコール共重合体、カルボキシメチル化セルロー
ス、ポリアクリルアミド、エチレン・酢酸ビニル共重合
体、ポリ酢酸ビニルなどが好適に使用される。この結合
剤の溶解は加熱によるフェノール樹脂の発泡と硬化に伴
って生じることが望ましいので、例えば水系のフェノー
ル樹脂溶液を用いる場合、単に含浸しただけでは溶解せ
ず、加熱によって温水となったときに溶解する温水可溶
性の結合剤を用いるのがとくに好ましい。上記結合剤の
付着量はガラス繊維シートの重量に対して1〜10%で
あることが望ましく、1%未満ではガラス繊維シートの
形態が維持できないため、取り扱い性が悪くなり、10
%を越えるとこれらの成分が発泡体中に多く含まれるこ
ととなるため、発泡体の不燃性が低下したり、吸湿が生
じたりする。なお、結合剤の形態は、ガラス繊維ウェア
に内添する場合は繊維状または粒状であるのがよく、ウ
ェアにスプレー処理や含浸処理をする場合にはエマルジ
ョンなどの溶液であるのがよい。
本発明のガラス繊維シートに酸触媒により硬化する発泡
性フェノール樹脂溶液を含浸して加熱し、発泡硬化させ
ると、ガラス繊維間を結合している結合剤が逐次溶解さ
れ、ガラス繊維はフェノール樹脂の発泡に合わせて、極
めて均一にしかも層状に発泡一体中に分散される。この
際、繊維として無機バインダーで表面処理されたガラス
繊維を用いているため、繊維は酸触媒による何等の劣化
も受けず、アルカリ成分が溶出することもないので、フ
ェノール樹脂が発泡の際に硬化阻害を起こすこともない
。また、ガラス繊維はフェノール樹脂との結合性が高く
ない無機バインダーにより被覆されているので、マトリ
ックスであるフェノール樹脂に完全に固定されることな
く、7トリツクス内である程度の自由度を持ち、例えば
曲げ等の応力が加わった場合にガラス繊維がわずかに移
動することにより歪を緩和することができるので、得ら
れるフェノール樹脂発泡体は折り曲げ強度や耐摩耗性に
優れている。従って、本発明のガラス繊維シートを用い
れば、製造上のトラブルもなく、均一にガラス繊維が分
散した耐摩耗性と折り曲げ強 ・度に優れたフェノール
樹脂発泡体が得られる。
(実施例1) コロイダルシリカ40部、澱粉40部、界面活性剤20
部からなる厚縁処理液を、繊維径13μn1のEガラス
繊維を紡糸する際に、ガラス繊維表面にガラス繊維重量
に対して固形分て0.2%付着させて、無機バインダー
で表面処理したガラス繊維を作成した。次いでこの繊維
を25mにカットしたガラス繊維100部と60℃の温
水に可溶なポリビニルアルコール繊維4部を水中で十分
に混合、分散し、湿式抄造して目付300g/m2、厚
さ1.5+n+y+のガラス繊維シートを得た。
得られたガラス繊維シートを温度90℃のパラトルエン
スルフオン酸20%水溶液中に1時間浸漬し、減量率を
調べ、第1表に示した。
また、上記ガラス繊維シートにレゾール型フェノール樹
脂(大日本インキ化学工業■製セルフエンにC−570
1) 100部、バラトルエンスルフオン酸10部、及
びトリクロロトリフルオロエタン5部からなる発泡性フ
ェノール樹脂溶液を30003/m2含浸し、20+?
II X 30ロ×611II+の型に入れ、温度80
℃で30分間加熱発泡硬化させたところ、発泡むらや硬
化不足がなく、しかもガラス繊維が発泡体中に均一に分
散されたガラス繊維強化フェノール樹脂発泡体が得られ
た。このフェノール樹脂発泡体の曲げ強度をJIS−に
−7221に準じて測定し、第1表に示した。
(実施例2) 実施例1のガラス繊維シートに、スプレーによりコロイ
ダルシリカをガラス繊維重量に対して1%(固形分)付
着させたガラス繊維シートを得た。
得られたガラス繊維シートを温度90℃のパラトルエン
スルフオン酸20%水溶液中に1時間浸漬し、減量率を
調べ、第1表に示した。
また、実施例1と同様にしてガラス繊維強化フェノール
樹脂発泡体を作製し、その曲げ強度を測定して第1表に
示した。
(実施例3) 実施例1のガラス繊維シートに、スプレーでコロイダル
シリカ50部とアルミナゾル50部とからなる無機バイ
ンダーをガラス繊維重量に対して1%(固形分)付着さ
せたガラス繊維シートを得た。
得られたガラス繊維シートを温度90℃のパラトルエン
スルフオン酸20%水溶液中に1時間浸漬し、減量率を
調べ、第1表に示した。
また、実施例1と同様にしてガラス繊維強化フェノール
樹脂発泡体を作製し、その曲げ強度を測定して第1表に
示した。
(実施例4) 澱粉80部、界面活性剤20部からなる厚縁処理液を、
繊維径13μmのEガラス繊維を紡糸する際に、ガラス
繊維表面にガラス繊維重量に対して固形分で0.12部
付着させたガラス繊維を作成した0次いでこの繊維を2
5−にカットしたガラス繊維100部と60℃の温水に
可溶なポリビニルアルコール繊維4部を水中で十分に混
合、分散し、湿式抄造した後、このシートにスプレーに
よりコロイダルシリカをガラス繊維重量に対して1%(
固形分)付着させて、目付300g/w2、厚さ!−5
nmのガラス繊維シートを得た。
得られたガラス繊維シートを温度90℃のパラトルエン
スルフオン酸20%水溶液中に1時間浸漬し、減量率を
調べ、第1表に示した。
また、実施例1と同様にしてガラス繊維強化フェノール
樹脂発泡体を作製し、その曲げ強度を測定して第1表に
示した。
(比較例1) 澱粉80部、界面活性剤20部からなる原級処理液を、
繊維径13μmのEガラス繊維を紡糸する際に、ガラス
繊維表面にガラス繊維重量に対して固形分で0.12部
付着させたガラス繊維を作成した。次いでこの繊維を2
5mにカットしたガラス繊維100部と60℃の温水に
可溶なポリビニルアルコール繊維4部を水中で十分に混
合、分散し、湿式抄造して、目付300g/n+2、厚
さ1.5%wのガラス繊維シートを得た。
得られたガラス繊維シートを温度90℃のパラトルエン
スルフオン酸20%水溶液中に1時間浸漬し、減量率を
調べ、第1表に示した。
また、実施例1と同様にしてガラス繊維強化フェノール
樹脂発泡体を作製し、その曲げ強度を測定して第1表に
示した。
(比較例2) 比較例2のガラス繊維シートにフェノール樹脂95部と
Nフェニル−3−アミノプロピルトリ°メトキシシラン
(シラン系カップリング剤)5部とを含む配合液を、ス
プレーにより、ガラス繊維重量に対して1%(固形分)
付着させたガラス繊維シートを作成した。
得られたガラス繊維シートを温度90℃のバラトルエン
スルフォンvi20%水溶液中に1時間浸漬し、減量率
を調べ、第1表に示した。
また、実施例1と同様にしてガラス繊維強化フェノール
樹脂発泡体を作製し、その曲げ強度を測定して第1表に
示した。
第1表 第1表から明らかなように、実施例のものはいずれも減
量率が低く、耐酸性が良好であり、かつ曲げ強度にも優
れている。
[発明の効果] 本発明のガラス繊維シートは、無機バインダーにより表
面処理されたガラス繊維を、発泡性フェノール樹脂溶液
によって溶解する結合剤により結合したものであるので
、フェノール樹脂発泡体を製造する際に、ガラスm1t
tが劣化したり、アルカリ成分を溶出して硬化阻害を起
こしたりすることがなく、またガラス繊維シートの結合
剤が逐次溶解することによりフェノール樹脂の発泡に伴
ってガラス繊維が発泡体中に均一に分散される。このた
め本発明のガラス繊維シートを用いたフェノール樹脂発
泡体は極めて均質な補強構造となる。また、ガラスm1
ttは無機バインダーにより被覆されているため、フェ
ノール樹脂に固定されてしまわず、マトリックス中にお
いて、ある程度の自由度を有しているので、良好な耐摩
耗性と折り曲げ強度とを示し、建材や断熱材などに好適
に使用できるのである。以上のように本発明のガラスm
1ttシートはフェノール樹脂発泡体の強化材として非
常に有用なものである。
特許出願人日本バイリーン株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)無機バインダーで表面処理したガラス繊維を、発
    泡性フェノール樹脂溶液によって溶解する結合剤により
    結合したことを特徴とするフェノール樹脂発泡体強化用
    ガラス繊維シート。
JP27702987A 1987-10-30 1987-10-30 フェノール樹脂発泡体強化用ガラス繊維シート Pending JPH01118532A (ja)

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JP27702987A JPH01118532A (ja) 1987-10-30 1987-10-30 フェノール樹脂発泡体強化用ガラス繊維シート

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JP27702987A JPH01118532A (ja) 1987-10-30 1987-10-30 フェノール樹脂発泡体強化用ガラス繊維シート

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JPH01118532A true JPH01118532A (ja) 1989-05-11

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JP27702987A Pending JPH01118532A (ja) 1987-10-30 1987-10-30 フェノール樹脂発泡体強化用ガラス繊維シート

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JP (1) JPH01118532A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007077331A (ja) * 2005-09-15 2007-03-29 Horiko Seisakusho:Kk 繊維強化プラスチック成形体及びその製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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