JPH04366143A - フェノール樹脂発泡体およびその製造方法 - 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、優れた吸水速度、吸水
率、保水性を有するレゾール型フェノール樹脂発泡体お
よびその製造方法に関する。

【０００２】さらに詳しくは、剣山（花を飾りつける際
、枝、茎、根元等を固定するために使用される樹脂製な
どの器具）、植物栽培用苗床、土壌改質材などに好まし
く使用することができるレゾール型フェノール樹脂発泡
体およびその製造方法に関する。

【０００３】

【従来の技術】フェノール樹脂発泡体に吸水性・保水性
を付与しようとする試みは古くから行なわれている。

【０００４】例えば、米国特許第２７５３２７７号明細
書には、吸水性の向上を目的として、適当な湿潤剤を、
スプレーなどの方法により発泡体表面へ付与する提案が
なされている。該公報では、ポリグリコールエーテル、
アルキルフェノキシポリオキシエチレンエタノールなど
が吸水性を改善しうる化合物として推奨されている。し
かしながら、この発明は吸収体の表面のみに湿潤剤を付
与するものであり、湿潤剤を付与した後に、発泡体を切
り出した場合、湿潤剤が付与されていない箇所が現れて
くるのは不可避であり、湿潤剤を付与されていない箇所
においては吸水性の改善は何ら達成されないという欠点
があった。したがって、さまざまな形状の花器に、発泡
体を切り出してから挿入する場合、切り出した後、湿潤
剤を発泡体のほぼ全体に付与してから、花器へ該発泡体
を挿入しなくてはならないという煩わしさがあった。

【０００５】あるいはまた、特開昭５８−７６４３２号
公報には、アニオン系界面活性剤とシリコーンオイル界
面活性剤を併用する思想が開示されている。この方法に
従えば、ある程度の改善は達成できるものの、吸水性・
保水性の付与は気泡構造の改良によって得られるもので
あり、フェノール樹脂そのものの特性を改質するもので
はなく、吸水・保水の効果は十分とはいい難かった。

【０００６】かかる従来の発泡体を吸水・保水材として
、空調機を使用する環境のもとで使用した場合、生け花
は一日と持たないことが多々あった。経済的に不利であ
り、あるいは頻繁に花を取り替えなければならない手間
は非常に煩わしいものであった。

【０００７】

【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、吸水
速度、吸水率、保水性が大幅に改良されたレゾール型フ
ェノール樹脂発泡体およびその製造方法を提供すること
にある。

【０００８】

【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、ついに本発明
に到達した。その骨子は次の通りである。

【０００９】すなわち、本発明の樹脂発泡体は、高分子
吸水性樹脂を含有し、連続気泡率が９０％以上であるこ
とを特徴とするレゾール型フェノール樹脂発泡体である
。

【００１０】また、本発明の樹脂発泡体の製造方法は、
フェノール樹脂、発泡剤、金属化合物、高分子吸水性樹
脂、硬化剤を混合し、実質的に外部からの加熱なしで発
泡・硬化させることを特徴とするレゾール型フェノール
樹脂発泡体の製造方法である。

【００１１】

【作用】本発明は、従来の概念を打破する吸水性・保水
性に優れるフェノール樹脂発泡体およびその製造方法を
提供するものである。

【００１２】本発明において、十分な吸水性・保水性を
得るために、連続気泡率が９０％以であることが必要で
ある。中でも、より十分な吸水性・保水性を得るには気
泡率９５％以上とすることが望ましい。

【００１３】本発明において、連続気泡率は、フェノー
ルフォーム普及協会が１９８９年に定めたフェノールフ
ォーム試験方法５．７のＡ法によって、連続気泡率（％
）＝１００−Ａ法により求めた独立気泡率（％）で算出
される値であると定義する。

【００１４】もちろん、単に連続気泡率を高くするだけ
では、従来以上の特性を有する発泡体を得ることは困難
であり、高分子吸収体を併用することにより初めて十分
な吸水速度・吸水性・保水性を得ることが可能となるの
である。すなわち、本発明は発泡体の構造のみならず、
樹脂特性そのものをも改質することによって優れた特性
を有する発泡体を得るものであり、従来のごとき発泡体
の構造の改良、あるいは樹脂特性の改質のみを目指すも
のではない。

【００１５】本発明において重要な構成要件である高分
子吸収体は、自重の数百倍の重さにも達する水を速やか
に吸収かつ保持することが可能な素材である。このよう
な高い吸水特性は米国特許第２７５３２７７号明細書に
記載されている材料では到底しうるものではなく、また
、特開昭５８−７６４３２号公報に記載されているよう
に気泡の構造を改良するだけでは望むべくもない吸水性
能である。

【００１６】高吸水性ポリマーとしては、ポリビニルア
ルコール／ポリアクリル酸系高吸水性ポリマーやデンプ
ン／ポリアクリル酸グラフト系などが挙げられるが、特
に限定は無く、公知の材料を用いることが可能である。

【００１７】本発明において使用する高分子樹脂吸収体
の形態は、特別に限定はされないが、単位質量当たりの
表面積を大きくすることが好ましい。吸水効率がより高
まるからである。具体的には、粉末状物、繊維状物を好
ましく用いることができる。使用する高分子樹脂吸収体
の量にも特別に限定はされないが、フェノール樹脂に対
し、０．５〜３０重量部程度使用することが好ましい。 量が少ないと十分な吸水・保水効果が得られず、多すぎ
ると発泡体原料の粘度が不用意に上昇し、作業性が低下
するためである。

【００１８】高分子吸収体を添加する時期は、フェノー
ル樹脂、発泡材、金属化合物を混合した後に添加するこ
とが好ましい。高分子吸収体を添加することで粘度が上
昇することによる影響を少なく押さえることができるか
らである。

【００１９】本発明にかかるフェノール樹脂発泡体の製
造装置および製造方法により、大がかりな加熱装置がな
くとも自己発泡し、短い時間で容易に発泡体を得ること
ができる。この点については、本発明者の先願発明にか
かる特願平２−４０６０７７明細書等に詳しく記載して
ある通りである。本発明においては、通常の場合、容器
へ流し込んでから、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、さ
らには容器に密着し、容器と一体化した構造物が得られ
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。

【００２０】金属化合物の種類について特別な限定はさ
れない。要は、硬化剤と反応し、フェノール樹脂発泡体
を得るのに十分な発熱反応を生じるものであれば、各種
材料を使用することが可能である。たとえば、塩基性金
属酸化物、あるいは無水金属塩を好ましく使用できる。 より具体的には、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＭｇＣｌ２　または
それらの混合物などを好ましく使用可能である。

【００２１】金属化合物は、粉末状態として使用するこ
とが好ましい。粒子径が大きすぎると粒子の分散性が悪
くなり、また金属化合物単位質量当たりの発熱量も減少
する。一方、粒子径が小さすぎると発熱反応がフェノー
ル樹脂と金属化合物が会合した時点で、極めて短い時間
内で大きく進行してしまい、発泡がこの時点で不用意に
生じる場合があり、流し込み作業が困難になったりある
いは発泡不良になるおそれがある。また、微粒子化する
ための手間・時間もかかり好ましくない。実際に好まし
い平均粒径は、本発明者の知見によればおおよそ、０．
１μｍ以上、５００μｍ以下である。

【００２２】フェノール樹脂、発泡剤、金属化合物の添
加・混合順序は、特別に限定はされないが、一般的には
、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。

【００２３】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。

【００２４】レゾール型フェノール樹脂は、たとえばホ
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。

【００２５】発泡剤は、たとえばフロン１１３　、フロ
ン１１、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。

【００２６】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、塩酸、硫酸、リン酸など
の無機酸を使用できる。特に好ましいのは、無機酸であ
る。とりわけ水分を通常よりも心持ち多く加えることが
好ましい。特に１５〜３０％程度の濃度である無機酸を
好ましく使用できる。樹脂に対し、１０〜２０重量部程
度が使用量の目安となる。作成条件にも依存するが、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。

【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。

【００２８】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
とは差支えない。

【００２９】また、上述したように、本発明を実施する
にあたっては、外部からの加熱は必ずしも必要でないが
、仕様、用途、目的等に応じて、電気ヒーター、マイク
ロ波加熱、熱風加熱等による加熱方法を併用することは
何ら差支えない。

【００３０】本発明にかかるフェノール発泡体は、主と
して下記の吸水、保水、防音、吸音が要求される用途へ
好ましく用いられる。すなわち、剣山、保水材料、吸水
材料、土壌改質材、防音材、吸音材などである。

【００３１】

【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。

【００３２】実施例 市販のレゾール型フェノール樹脂（住友ベークライト（
株）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１０μｍのＣａＯを５重量部添加し攪拌
した。さらに三洋化成工業（株）製の高分子吸収体サン
ウエットを５重量部添加した。その後、直ちに硬化剤と
して２０％希塩酸、２０重量部を添加し攪拌した後、用
意した花器に流し込んだ。流し込んだ後、発泡は直ちに
始まり、約１０分後には硬化が完了した。

【００３３】発泡体の表皮を取り去り、水道水をかけた
ところ、水は速やかに発泡体内部に吸収された。薔薇の
花を差してみたが、何ら問題なく飾りつけることができ
た。飾り付け後も枝が倒れたりするようなことは一切な
かった。温度１８℃、湿度６０％に調温・調湿された部
屋に置いたところ、少なくとも２日間は花が萎れてくる
ことはなかった。

【００３４】花器を割り、花器と発泡体の密着性を観察
した。花器内部のすみずみまでフェノール樹脂発泡体は
充填されており、密着性は極めて良好であった。なお、
上述の方法により作成された発泡体の連続気泡率は９６
％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体は
、従来にはなかった画期的な吸水速度、吸水率、保水性
を有するものである。本発明にかかる製造方法によれば
優れた吸水速度、吸水率、保水性を有する発泡体を速や
かに簡便な方法で得ることができる。

【００３６】本発明にかかる製造方法による発泡体は、
発泡・硬化の過程において、形状追従性が極めて優れて
いるために、樹脂と容器が一体化された構造物を容易に
得ることが可能である。かかる発泡体構造物は、特に剣
山（花を飾りつける際、枝、茎、根元等を固定するため
に使用する器具）、保水材料、吸水材料、土壌改質材、
防音材、吸音材などとして好ましく使用できる。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】高分子吸水性樹脂を含有し、かつ連続気泡
   率が９０％以上であることを特徴とするレゾール型フェ
   ノール樹脂発泡体。
2. 【請求項２】フェノール樹脂、発泡剤、金属化合物、高
   分子吸水性樹脂、硬化剤を混合し、実質的に外部からの
   加熱なしで発泡・硬化させることを特徴とするレゾール
   型フェノール樹脂発泡体の製造方法。
3. 【請求項３】容器へフェノール樹脂、発泡剤、金属化合
   物、高分子吸水性樹脂、硬化剤を注入し、実質的に外部
   からの加熱なしで発泡・硬化せしめ、該容器と該レゾー
   ル型フェノール樹脂発泡体が実質的に一体化されてなる
   構造物を得ることを特徴とする請求項２に記載のレゾー
   ル型フェノール樹脂発泡体の製造方法。
4. 【請求項４】硬化剤が、ＨＣｌ、Ｈ２　ＳＯ４　、ＨＮ
   Ｏ３　、Ｈ３　ＰＯ４　より少なくとも一種選択される
   無機酸水溶液であることを特徴とする請求項２または３
   記載のレゾール型フェノール樹脂発泡体の製造方法。
5. 【請求項５】金属化合物が、ＣａＯ、ＭｇＯ、ＭｇＣｌ
   ２　またはそれらの混合物であることを特徴とする請求
   項２、３または４に記載のレゾール型フェノール樹脂発
   泡体の製造方法。