JPH04249117A - フェノール樹脂発泡複合体の製造方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、断熱材、難燃建材など
として好ましく使用されるレゾール型フェノール樹脂発
泡複合体の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】フェノール樹脂発泡体は断熱性に優れ、
かつ難燃性であるため、建材用途等に好ましく使用され
ている。しかしながらフェノール樹脂発泡体は脆弱であ
り、運搬途中で欠けたり、割れやすいといった欠点があ
った。このような欠点を克服し取扱いやすくするための
一手段としてフェノール樹脂発泡体の表面へシート状物
を付与する方法がある。

【０００３】この表面へシート状物を付与したフェノー
ル樹脂発泡体を得る方法として、フェノール樹脂発泡体
を切り出した後、シート状物を接着剤で該発泡体へ付与
することも可能であるが、現在のところ、生産効率の向
上を目的として、シート状物と、フェノール樹脂と発泡
剤と硬化剤の３者を含む混合物、さらにシート状物の３
者を積層したものをベルトコンベヤにより加熱装置へ連
続的に供給し、それらが一体化されたフェノール樹脂発
泡複合体を得る方法が主として採用されている。

【０００４】しかしながら、かかる方法では発泡・硬化
のための加熱装置が必要であり、装置が大規模となるば
かりでなく電気費もかさむものであった。また、加熱は
発泡体原料の外部からなされるため、発泡体原料の外部
側より発泡・硬化が進行し、気泡の大きさむら、分布む
らを生じることが多々あった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、かか
る従来技術の問題点を解決せんとするものであり、加熱
装置を特に使用しなくとも自己発泡・硬化し得て、かつ
製造過程において気泡の偏在、むらなどが生じないフェ
ノール樹脂発泡複合体の製造方法を提供することにある
。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる目的に対し、本発
明者は、長年にわたり鋭意検討した結果、遂に本発明に
到達した。その骨子は次の通りである。

【０００７】すなわち、本発明のフェノール樹脂発泡複
合体の製造方法は、所望する形状を構成する空間外皮の
少なくとも一部を置換するようにシート状物を配置せし
め、該空間内の少なくとも一部に、フェノール樹脂、発
泡剤、金属化合物、硬化剤の４者を含む混合物を充填し
、該諸物質を混合した際に生じる反応熱を樹脂発泡・硬
化のための主な熱源として、前記空間の形状に応じた形
態を有するとともに前記シート状物が発泡体に接合され
た複合体を得ることを特徴とするものである。さらに、
かかる本発明のフェノール樹脂発泡複合体の製造方法に
おいて、具体的に好ましくは、所望の形状に構成されて
いる空間が、２つの対向するベルトコンベヤの間に形成
される実質的に板形状の空間であることを特徴とするも
のであり、あるいはまた、好ましくは、所定の形状に構
成されている空間が、連続的に運動する２つの向い合う
ベルトコンベヤの間に形成される実質的に板形状の空間
であり、かつ該空間内部に供給されるシート状物は、該
コンベアの少なくとも一方の側に連続的に供給されるも
のであることを特徴とするものであり、あるいはまた、
好ましくは、金属化合物がＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）２　、
ＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）２　より少なくとも一種選択され
るものであることを特徴とするものである。

【０００８】

【作用】以下、本発明を詳細に説明する。

【０００９】本発明者は、先に塩基性酸化物の添加量、
平均粒径、および原料の混合条件などを適当に選択する
ことにより、外部からの加熱がなくとも、塩基性酸化物
添加時に生じる反応熱によって自己発泡・硬化し得るレ
ゾール型フェノール樹脂の製造方法を見出した。さらに
、本発明者は、フェノール樹脂、発泡剤、金属化合物、
硬化剤の少なくとも４者を混合してから、発泡・硬化す
るまでの過程に注目し、適当な条件下では接着剤と加熱
装置がなくとも、シート状物が発泡体のたとえば表裏に
ラミネートされたフェノール樹脂発泡複合体を得ること
のできる知見を見出し、本発明に到達した。

【００１０】すなわち、本発明のフェノール樹脂発泡複
合体の製造方法は、上述４者を混合した際に生じる反応
熱を樹脂硬化のための主な熱源として用いる点に特徴を
有する。

【００１１】かかる本発明方法の最大の特徴は、従来不
可欠のものであった加熱装置を必要としない点にある。 これにより加熱工程で必要だった電気費用が不要となる
ばかりでなく、設備の簡略化が達成され、また、工程途
中における加工も容易に行なえるようになる。また、基
本的には、本発明は既存のフェノール樹脂複合発泡体の
製造装置より加熱装置を除去するもしくは作用させない
だけでも実施できる。このように簡単な改造・運転によ
り、良好な特性を有するフェノール樹脂複合発泡体が容
易に得られる点は本発明の長所の一つである。また、本
発明においては、熱源となる塩基性酸化物は樹脂内に均
一分散させることが可能であり、きめの細かい気泡を有
する断熱性に優れた発泡体を得ることができる。

【００１２】少なくともフェノール樹脂、発泡剤、金属
化合物、硬化剤の４物質を含む混合物は、所望の成型体
の形状に合わせて形成される空間内に充填され、該空間
内で、それら物質を混合した際に生じる反応熱を樹脂硬
化のための主な熱源として、発泡・成型がなされる。該
発泡・成型にあたって、該空間内にはシート状物が内部
に配されていて、発泡・成型処理によって該シート状物
が発泡成型体に接合された発泡樹脂複合成型体を得るこ
とができる。

【００１３】シート状物を送り込むにあたっては、シー
ト状物の搬送・移送方法として知られている各種公知の
いかなる方法をも好ましく用いることが可能であり、中
でも回転式ドラムによりシート状物を送り込む方法等を
好ましく用いることができる。

【００１４】連続的に、板状の形状を有する発泡樹脂複
合体を得るには、発泡・成型が行なわれる空間を、実質
的に連続的に移動するベルトコンベヤを用いて構成せし
めるのがよい。かかるベルトコンベヤの配置について、
特別に限定はされないが、一般には、上下に対向させる
ことが好ましく、特にエンドレス式のものを好ましく使
用できる。通常は、ベルトコンベヤの運搬面が実質的に
平行になるように配置するが、用途・目的に応じて、少
なくとも一部を非平行の配置とすることも可能である。 例えば、特開平２−１６０３７号公報に記載されている
ごとき配置方法も好ましく用いることができる。あるい
はまた、押圧用プレートなども好ましく用いることがで
きる。さらには、凹凸を付与するために凹凸を有するロ
ーラー等を併用することも好ましいことである。

【００１５】混合原料の吐出法は、特別に限定されなく
、単一のノズル、複数のノズル、あるいはまた櫛形の吐
出口を有するノズル等を好ましく使用可能である。

【００１６】さらには、空間形成手段として上述の如く
ベルトコンベヤを用いて、ノズルを該ベルトコンベヤの
進行方向に対し、斜め方向あるいは直角方向に振動させ
つつ吐出させることも可能である。混合原料は連続的、
あるいは間欠的に吐出させることができる。

【００１７】吐出量も特別に限定されることはない。発
泡・成型空間の大きさ・容量、たとえば、２つのベルト
コンベヤ間の両面間距離に対して、より低い高さ、等し
い高さ、より高い高さ、いずれの吐出量も好ましいもの
として設定することができる。吐出量は要求される品種
特性に応じて設定すればよい。

【００１８】本発明で使用されるシート状物は屈曲性を
有するものが好ましい。良好な加工性・操作性が得られ
るためである。シート状物は密なものであってもよいが
、網目状構造を有する方が好ましい。発泡剤に起因する
ガスを網目より積極的に逃がすことができるため、均一
な気泡を有する発泡複合を得ることが容易となり、かつ
フェノール樹脂発泡体とシート状物の密着性を向上させ
ることができるためである。素材が表と裏で異なること
は一向に差支えなく、複数の素材を組み合わせて使用す
ることももちろん可能である。素材としては、天然繊維
、合繊繊維、金属、ガラス、プラスチック、紙およびこ
れらの複合体などを好ましく用いることが可能である。 形態としては、不織布、織物、編み物、フィルム状等の
ものを好ましく用いることができる。なお、使用する際
にシート状物を洗浄すること、あるいはまた、より強固
な接着を得ることを目的として、接着剤をシート状物へ
供給しておくことは一向に差支えない。

【００１９】詳述するまでもなく、良好な剥離を得るた
めにクラフト紙などをシート状物と、ベルトコンベア等
の発泡・成型空間を構成する部材の間に導入することは
、もちろん可能である。また、シート状物を付与するに
際しては、フェノール樹脂発泡体の両面、または片面の
みに付与することが可能である。

【００２０】硬化剤と金属化合物の混合は吐出工程の終
点付近とすることが好ましい。より具体的にはレゾール
型フェノール樹脂、発泡剤、金属化合物の混合後とする
ことが望ましい。工程初期に混合すると、発熱反応によ
って液体の流動性が損なわれたり、発泡が不良となる場
合が多々あるからである。レゾール型フェノール樹脂、
発泡剤、硬化剤の混合後、金属化合物を添加してもよい
が、液体と粉末を混合することは、該して手間のかかる
作業であるから、十分な攪拌混合を達成し得ないうちに
、発熱反応が進行してしまい、良好な発泡体を得ること
が困難な場合がある。最終過程で液体と（粉が分散状態
で含まれる）液体を混合する前者の手段のほうがより好
ましい。

【００２１】フェノール樹脂、発泡剤、金属化合物の混
合順序に特別な制限はないが、一般には、フェノール樹
脂と発泡剤を混合した後に、金属化合物を添加し、その
後に、硬化剤を添加することが好ましい。硬化剤を添加
するまでに生じる反応熱を最小限に押さえることができ
るからである。

【００２２】レゾール型フェノール樹脂、発泡剤、硬化
剤は、公知の材料を使用することが可能である。

【００２３】レゾール型フェノール樹脂は、例えばホル
ムアルデヒドを過剰に用い、ホルムアルデヒド／フェノ
ールのモル比を１以上とし、塩基性触媒の存在下で反応
させることにより得ることができる。

【００２４】発泡剤は、例えばフロン１１３、フロン１
１、メタン、エタン、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘ
キサン、炭酸ガス、アセトン、エチルエーテル、ベンゼ
ンなどの揮発性発泡剤を特に好ましく使用できる。なお
、炭酸アンモニウムなどの分解性発泡剤も使用可能であ
る。樹脂に対し、５〜１５重量部程度が使用量の目安と
なる。

【００２５】硬化剤は、例えばｐ−トルエンスルフォン
酸、フェノールスルフォン酸、キシレンスルフォン酸な
どの有機酸、あるいはまたリン酸などの無機酸を使用で
きる。樹脂に対し、１０〜２０重量部程度が使用量の目
安となる。作成条件に依存するが、本発明においては、
硬化剤を通常の使用量より心持ち多めに添加することが
好ましい。

【００２６】本発明の要である金属化合物は、発泡・硬
化に必要な発熱反応を起こし得るものが、該発泡・硬化
に必要な発熱反応を起こし得る分量使用される。特に、
本発明者の知見によれば、ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）２　、
ＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）２　よりなる群より少なくとも一
種選択されるものを用いるのが好ましい。これらの化合
物は、主として硬化剤である酸と速やかに反応し、発泡
・硬化に必要な発熱反応を良好かつ速やかに起こすこと
ができるからである。

【００２７】なお、十分な発泡、硬化を得るには、レゾ
ール型フェノール樹脂１００重量部に対して１重量部以
上、５０重量部以下の金属化合物を添加することが好ま
しい。添加量が少なすぎると、発泡・硬化が十分に行な
われず、添加量が多すぎると発泡・硬化が極めて短時間
のうちに終了してしまい製造工程の制御が困難となるか
らである。通常は、硬化剤の添加後、数秒で発泡が始ま
り、数分後には硬化が完了する。このように短時間のう
ちに、しかも加熱装置を使用することなしに発泡体を得
ることができる点は、本発明の大きな特徴であり生産効
率は飛躍的に向上する。

【００２８】金属化合物を樹脂内に均一分散させるため
、また、金属化合物単位質量当たりの発熱量を増加させ
るため、金属化合物を微粒子化することが望ましい。 微粒子化にあたっては、公知のいかなる方法をも用いる
ことができ、例えば、乾式ミルを好ましく使用可能であ
る。良い分散を得るのに必要な平均粒径は、おおよそ、
０．１μｍ以上、５００μｍ以下である。これ以上平均
粒径が大きいと分散性が悪くなり、これ以上平均粒径を
小さくしても分散性はさほど向上しないためである。な
お、界面活性剤の添加は一向に差支えない。

【００２９】なお、使用目的、用途に応じて、難燃剤、
中和剤、充填剤、可塑剤、顔料、染料などを添加するこ
とは一向に差支えない。

【００３０】また、今まで詳述してきたように、本発明
を実施するにあたり、外部からの加熱は必ずしも必要と
しないが、仕様、用途、目的等に応じて、電気ヒーター
、マイクロ波加熱、熱風加熱等による各種の加熱方法を
併用することは何等差支えない。

【００３１】本発明にかかるフェノール複合発泡体は、
主として下記の断熱、難燃特性が要求される用途へ好ま
しく用いられる。

【００３２】すなわち、建物の屋根、天井、壁、床など
の断熱材、組み立て住宅のサンドイッチパネル（屋根、
側壁、床、間仕切りなど）、雨戸用の断熱充填材、畳の
芯材、テーブルの芯材、温調用設備、冷暖房ダクト、し
尿処理槽用断熱材、冷凍貨車、冷凍トラック、冷凍船、
冷凍コンテナ、冷蔵貨車、冷蔵トラック、冷蔵船、冷蔵
コンテナ、牛乳やビールなどの運搬車などの断熱材、飛
行機、ヘリコプター、宇宙船、列車、電車、乗用車、船
舶などに用いられる難燃断熱材、電気冷蔵庫断熱材、浴
槽用断熱材、製氷・食品工業における断熱材、低温液体
保管、醸造工業におけるタンクの断熱、保温保冷室の内
張り、低温倉庫（米穀、酪農、果実、野菜など）の断熱
材、温泉の貯湯槽などの断熱、鉄道、道路、トンネルの
凍結防止、流し台の消音、配管カバー、剣山、ショーウ
インドーの装飾、広告文字、演劇、テレビなどの舞台セ
ット等である。

【００３３】

【実施例】以下、実施例を用いて本発明を更に詳細に説
明するが、本発明の有効性や権利の範囲はこれによって
限定されたり制限を受けるものではない。実施例１本発
明の実施にあたり用いた装置の概略を図１に示す。同図
において、１、２はベルトコンベヤ、３、４はガラス不
織布、５、６はガラス不織布を巻き取っておくボビン、
７はフェノール樹脂原料吐出用のノズルである。

【００３４】市販のレゾール型フェノール樹脂（住友ベ
ークライト株式会社製、ＰＲ−ＨＲ−４０）１００重量
部に対して、発泡剤としてフレオン１１３を８重量部添
加し攪拌した。直ちに平均粒径３μｍのＣａＯを１０重
量部添加し攪拌した。さらに硬化剤としてフェノールス
ルフォン酸６５％水溶液を２０重量部添加し、攪拌した
。ただちに該液体をノズル７より吐出した。吐出してか
ら、約１０秒後には発泡が始まった。ベルトコンベヤ７
末端から硬化したフェノール樹脂発泡複合体を得ること
ができた。試料の内部を観察したところ、極めて均一で
きめの細かい気泡が観察された。ガラス不織布とフェノ
ール樹脂発泡体の接着性は極めて良好であった。

【００３５】

【発明の効果】本発明にかかるフェノール樹脂発泡複合
体の製造方法は、簡便であり外部からの加熱がなくとも
均一な気泡を有する発泡体を短い時間で得られる特徴を
有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施にあたり実施例で用いた装置の概
略を示す概略側面図である。

【符号の説明】

１、２：ベルトコンベヤ ３、４：ガラス不織布 ５、６：ガラス不織布を送り出すボビン７：ノズル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】所望する形状を構成する空間外皮の少なく
   とも一部を置換するようにシート状物を配置せしめ、該
   空間内の少なくとも一部に、フェノール樹脂、発泡剤、
   金属化合物、硬化剤の４者を含む混合物を充填し、該諸
   物質を混合した際に生じる反応熱を樹脂発泡・硬化のた
   めの主な熱源として、前記空間の形状に応じた形態を有
   するとともに前記シート状物が発泡体に接合された複合
   体を得ることを特徴とするフェノール樹脂発泡複合体の
   製造方法。
2. 【請求項２】所望の形状に構成されている空間が、２つ
   の対向するベルトコンベヤの間に形成される実質的に板
   形状の空間であることを特徴とする請求項１記載のフェ
   ノール樹脂発泡複合体の製造方法。
3. 【請求項３】所望の形状に構成されている空間が、連続
   的に運動する２つの向い合うベルトコンベヤの間に形成
   される実質的に板形状の空間であり、かつ該空間内部に
   供給されるシート状物は、該コンベアの少なくとも一方
   の側に供給されるものであることを特徴とする請求項２
   記載のフェノール樹脂発泡複合体の製造方法。
4. 【請求項４】金属化合物が、ＣａＯ、Ｃａ（ＯＨ）２　
   、ＭｇＯ、Ｍｇ（ＯＨ）２　より少なくとも一種選択さ
   れるものであることを特徴とする請求項１記載のフェノ
   ール樹脂発泡複合体の製造方法。