JPH05169580A

JPH05169580A - 複合断熱材

Info

Publication number: JPH05169580A
Application number: JP33874391A
Authority: JP
Inventors: Hiroo Takahashi; 浩雄高橋; Akira Koikezawa; 晃小池澤
Original assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Current assignee: Nitto Boseki Co Ltd
Priority date: 1991-12-20
Filing date: 1991-12-20
Publication date: 1993-07-09

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】無機粉末を含まずフェノール樹脂フォーム３
との接着性に優れ、かつ防火性、環境衛生、防湿性、防
水性などの諸性能に優れた不燃シートとフェノール樹脂
フォーム３を接合一体化した複合断熱材の提供。【構成】フェノール樹脂フォーム３を芯材とし、その
片面または両面に燐酸化パルプからなる不燃シート及び
所望により前記不燃シートの表面に防湿防水材を接合一
体化してなる複合断熱材、並びにフェノール樹脂フォー
ム３を芯材とし、その片面に燐酸化パルプからなる不燃
シートを接合し、その他の片面に石膏ボード、ロックウ
ール硬質板、珪酸カルシウム板、アスベストセメント
板、パルプセメント板、金属板、ベニヤ板、木毛セメン
ト板、木片セメント板、塩化ビニルシート、不織布及び
紙からなる群から選ばれる基材を接合一体化してなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は建築その他の各種産業分
野において用いられる防火性断熱性などに優れるフェノ
ール樹脂フォームを芯材とする複合断熱材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来断熱材としては断熱性、難燃・防火
性に優れたフェノール樹脂フォームが建築その他の産業
分野に利用されている。フェノール樹脂フォームはこの
様な優れた性能を有しているが、他のプラスチックフォ
ームと比較し、面材との接着性が弱く、強度、弾力性な
どの物理的な性能に弱点がある。このような性能の弱点
を補い、かつ防火性をさらに高めるために、各種無機質
シート又は難燃性の有機質シート等の面材との複合、さ
らには、石膏ボード、アスベストセメント板、珪酸カル
シウム板、金属板、等と複合された形で実用に供されて
いる。特にフェノール樹脂フォーム−アスベスト配合無
機質シートの複合断熱材が最も広く実用に供されてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のフェノ
ール樹脂フォームに複合する面材には次のような問題が
あるため、実際には未だ実用上十分に満足し得る断熱材
は市場に提供されていない。まず、従来無機質シートと
して、アスベスト繊維を配合した無機質シート、水酸化
アルミニウムあるいは炭酸カルシウムなどの無機粉末を
配合した無機質シートが面材として使用され、また有機
質シートとして、難燃剤を含浸した難燃化処理紙等の有
機質シートが面材として使用されている。アスベスト繊
維を配合した無機質シートは、フェノール樹脂フォーム
の防火性を犠牲にすることなく、面材として好適な性能
を有するものの、アスベスト繊維が特定化学物質に指定
され、公害防止、労働環境衛生面から使用制限を受け、
一部の国では使用禁止になっているのが現状である。水
酸化アルミニウムあるいは炭酸カルシウム等の無機粉末
を配合した無機質シートは、不燃性ではあるものの、燃
焼時の面材の保形性がなく防火性にはプラスの効果がな
い。特に無機粉末は、フェノール樹脂フォームとの接着
性が悪いため面材として補強効果も弱い。難燃剤を含浸
した難燃化処理有機質シートは、フェノール樹脂フォー
ムを物理的な性能の面で改善はするものの、難燃薬剤が
パルプと混在しているためパルプを劣化変質変色した
り、使用中水に濡らしたりすると難燃性が低下または消
失したりするため、防火性にはマイナスである。更に、
前記無機質シート及び有機質シートは、防湿性、防水性
が不十分で、施工後の断熱材の水分透湿により断熱性能
の低下を来すなどの問題点がある。以上述べたように、
フェノール樹脂フォーム用面材として従来使用されてい
る無機質シート及び有機質シートには防火性が不充分で
あること、環境衛生上の問題があること（アスベスト毒
性、皮膚刺激）、フェノール樹脂フォームとの接着性が
不足すること、取扱い性が悪いこと、経済性（高価）、
面材としての補強性の点で問題がある。

【０００４】本発明の目的は、上記問題点に鑑み、無機
粉末を含まずフェノール樹脂フォームとの接着性に優
れ、かつ防火性、環境衛生、防湿性、防水性などの諸性
能に優れた不燃シートとフェノール樹脂フォームを接合
一体化した複合断熱材を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明により (1) フェノール樹脂フォームを芯材とし、その片面ま
たは両面に燐酸化パルプからなる不燃シートを接合一体
化してなる複合断熱材。 (2) フェノール樹脂フォームを芯材とし、その片面ま
たは両面に燐酸化パルプからなる不燃シートを接合し、
更に前記不燃シートの表面に防湿防水材を接合一体化し
てなる複合断熱材。 (3) フェノール樹脂フォームを芯材とし、その片面に
燐酸化パルプからなる不燃シートを接合し、その他の片
面に石膏ボード、ロックウール硬質板、珪酸カルシウム
板、アスベストセメント板、パルプセメント板、金属
板、ベニヤ板、木毛セメント板、木片セメント板、塩化
ビニルシート、不織布及び紙からなる群から選ばれる基
材を接合一体化してなる複合断熱材。なお、本発明で用いる不燃シートは燐酸化パルプを必須
成分とするが、所望により繊維物質、結合剤及び／又は
その他の添加剤を含ませることができる。以下、本発明
の複合断熱材について詳述する。

【０００６】不燃シートの構成：本発明の不燃シートは
燐酸化パルプを必須の成分とし所望により繊維物質、結
合剤及び／又はその他の添加剤を含む成分を水中に分散
し抄造する抄紙方法により得られる。必須の成分である
燐酸化パルプはセルロースに燐酸アンモンを化学的に結
合させたもので

【化１】の化学式を有する。本発明の不燃シートに使用する燐酸
化パルプの量は３０〜１００重量％である。３０重量％
より少ないと燃焼時の面材の保形性が不足する。所望に
より配合する無機繊維としてはガラス繊維、セラミック
繊維、ロックウール繊維等が挙げられる。無機繊維の配
合は７０重量％以下である。７０重量％を越えると不燃
シートの耐折性及び皮膚を刺激するなどの作業性が低下
する。

【０００７】上記配合物に関し、湿潤時の引張強度等の
紙力強度、固形組成物の抄紙留向上（リテンション）、
抄紙性（瀘水性）向上、シートの発水性付与、着色等を
目的に有機繊維、有機結合剤、定着剤、サイズ剤、着色
剤等を合計量が３０重量％以下配合する。上限３０重量
％は不燃性を維持するために限定される。有機繊維とし
てはＮ型又はＬ型のクラフトパルプ、再生パルプ等のセ
ルロース繊維及び種々の合成繊維等が挙げられる。

【０００８】有機結合剤としてはアクリル系樹脂、塩化
ビニリデン樹脂、ＳＢＲ、ＮＢＲ等の合成ゴム、エチレ
ン酢酸ビニル樹脂、フェノール樹脂等の熱硬化性樹脂の
粉末、エマルジョンがあげられる。定着剤の代表例とし
ては、硫酸バンド、ポリアクリルアミドがあげられる。
サイズ剤としては、ニカワ、アルキルケテンダイマー、
ロジンサイズ、ワックスエマルジョンを挙げられる。着
色剤としては、有機、無機複合系又は無機系の一般市販
の顔料を使用することができる。

【０００９】不燃シートの製造：本発明の不燃シートの
製造は予定割合の燐酸化パルプ、繊維物質、結合剤及び
その他の添加剤を多量の水の中へ固形分０．５重量％以
上で均一に分散させ長網式（フォードリニヤタイプ）、
円網式（オリバータイプ）、ロートフォーマータイプ、
傾斜タイプ等の抄紙機を用いて常法により抄き上げる。

【００１０】不燃シートの防湿・防水材、補強材による
加工：前記の方法で得られる不燃シートは、フェノール
樹脂フォームと接合一体化し複合し断熱材として利用で
きるが、例えば、コンクリート直打込みタイプとしての
断熱下地板あるいはダクト保温材に利用する場合には防
水性、防湿性、強度、熱線反射性能を更に付与する必要
がある。かかる目的に合致させるため、プラスチックフ
イルム又は不織布とのラミネート複合、あるいはアルミ
箔、アルミ蒸着膜とのラミネート複合無機質シートとす
ることあるいはガラス不織布又はガラスペーパーとのラ
ミネート複合とすることが効果的である。プラスチック
フイルム又は不織布としての選定基準は、厚みにもよる
が、防湿性、防水性の点から水に難溶性で、かつ耐燃性
のものが好ましい。これに適正なフイルムとしては、例
えば薄手のＰＥフイルム、又はＰＰフイルム、薄手〜中
手のＰＥＴフイルム、ポリアミドフイルム、塩ビフイル
ム、塩化ビニリデン樹脂フイルムを挙げることができ
る。アルミ箔、アルミ蒸着膜とのラミネートとしては金
属アルミニウムを延展した箔、又はＰＥＴフイルム等に
アルミ蒸着したものを、前記無機質シートに転写させる
などの方法でラミネート加工できる。更に、フェノール
樹脂フォームとの密着性改善を目的に、上記複合無機質
シートにコロナ放電処理による酸化被膜の形成、あるい
は両方法を併用した処理をすることが好ましい。

【００１１】フェノール樹脂フォーム：本発明に使用
する難燃性の高いフェノール樹脂フォームとしては、従
来、公知の如何なる種類のフェノール樹脂フォームも用
いることができる。具体的には、粉末状のノボラック型
フェノール樹脂、液状の水系あるいは非水系のレゾール
型フェノール樹脂、ウレタン、エポキシ、メラミン、尿
素変性フェノール樹脂をも含有する。該フェノール樹脂
にヘキサメチレンテトラミン等のアミン、リン酸、塩酸
等の無機酸、パラトルエンスルホン酸、フェノールスル
ホン酸などの有機酸から選ばれた硬化剤、シリコーン系
非イオン型界面活性剤等の整泡剤、フルオロカーボン等
の発泡剤を配合し、加熱発泡硬化されたフェノール樹脂
フォームを挙げることができる。

【００１２】複合断熱板の製法：前記不燃シートは、
フェノール樹脂フォームと接合一体化して、最終的には
複合断熱材の形をとるが、接合方法としては、フェノー
ル樹脂を発泡硬化させる段階で、片面又は両面に不燃シ
ートを置いて注入あるいは塗布発泡硬化させて一体化さ
せる。フェノール樹脂フォームの片面に不燃シートを接
合一体化し、更に他の片面に、石膏ボード、ロックウー
ル硬質板、珪酸カルシウム板、アスベストセメント板、
パルプセメント板、木毛セメント板、ベニヤ板、金属
板、塩化ビニルシート、不織布、紙を用いる場合も、前
記複合化と同等の方法で行うことができる。また出来た
フェノール樹脂フォームにエポキシ樹脂、酢酸ビニル樹
脂、ゴム系の樹脂、等の一般市販の接着剤を塗布して後
加工による接合一体化する方法をとることもできる。本
発明の複合断熱材の構成の態様を図示すると図１〜図４
のとおりである。図１は、不燃シート１，フェノール樹
脂フォーム３からなる複合断熱材であり、図２は、不燃
シート１−フェノール樹脂フォーム３−不燃シート１か
らなる複合断熱材であり、図３及び図４は、不燃シート
１−フェノール樹脂フォーム３−面材２からなる複合断
熱材である。特に図４は、面材が金属パネルである場合
の複合断熱材の一つの態様である。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を実施例により更に詳細に説明
する。 (1) 複合断熱材の構造フェノール８４重量部、３７％ホルマリン５５８重量
部、水酸化カルシウム１１．１重量部をフラスコに投入
し、９０℃で６０分間等温反応させ、続いて臭素化クレ
ゾールモノグリシジルエーテル８５重量部を添加し、更
に２０分間反応させた後、反応液のpHが７．０〜７．３
になるようにしゅう酸を添加し、反応液を中和し、減圧
下８０℃で脱水し、固形分８９重量％、３０℃における
粘度５７ポイズ、遊離フェノール３．０重量％、遊離ホ
ルマリン１．９重量％のレゾール型フェノール樹脂液を
得た。この樹脂液１００重量部に、発泡剤のトリクロル
モノフルオルメタン２０重量部、整泡剤（ユニオンカー
バイド社製Ｌ−５３４０）０．２重量部、硬化剤のパラ
トルエンスルホン酸１５重量部、添加剤（難燃化剤）三
酸化アンチモン１０重量部を配合し、更に配合物のpHが
中性となるようにpH調整剤を加えた後、これを次の構成
を有する不燃シート−基材間又は不燃シート−不燃シー
ト間に供給し７０℃で２０分間加熱して発泡硬化させ
た。

【００１４】実施例１（Ａ）フェノール樹脂フォーム：密度４２kg／ｍ³、厚
み１６mm。（Ｂ）基材：石膏ボード、一般市販品、厚み９mm。（Ｃ）面材：不燃シート、燐酸化バルブ７０重量％、ガ
ラス繊維（Ｅガラス、カット長３mm）２７重量％、硫酸
バンド１重量％、結合剤塩化ビニリデン樹脂エマルジョ
ン（呉羽化学（株）製２重量％を水中に約１重量％の濃
度で分散し常法により抄紙し不燃シートを得た。

【００１５】実施例２（Ａ）フェノール樹脂フォーム：密度５８kg／ｍ³、厚
み１５mm。（Ｂ）基材：珪酸カルシウム板、一般市販品、厚み１０
mm。（Ｃ）面材：〔１〕の不燃シートにＰＥフイルム（厚さ
約１０mm）をラミネートしたもの、厚み０．２８mm。

【００１６】実施例３（Ａ）フェノール樹脂フォーム：密度４５kg／ｍ³、厚
み１３mm。（Ｂ）基材：ロックウール硬質板、密度０．４、厚み１
２mm，準不燃（難燃二級合格）タイプ、日東紡績（株）
製ミネラボード（Ｃ）面材：〔２〕の不燃シートに２インチ間隔でコロ
ナ放電及びシンプ加工をしたもの、厚み０．２８mm。

【００１７】実施例４（Ａ）フェノール樹脂フォーム：密度６２kg／ｍ³、厚
み２５mm。（Ｂ）面材：〔１〕の不燃シートにアルミ蒸着膜（厚み
約３μ）をラミネートしたもの２枚。

【００１８】実施例５（Ａ）フェノール樹脂フォーム：密度５５kg／ｍ³、厚
み２０mm。（Ｂ）基材：着色亜鉛硬板、一般市販品、厚み０．４５
mm，ポリマーコート処理タイプ。（Ｃ）面材：〔１〕の不燃シートにアルミ蒸着膜（厚み
約３μ）、ＰＥ（厚み約１０μ）を順次ラミネートし、
コロナ放電及びシンプ加工をしたもの、厚み０．２９m
m。

【００１９】実施例６（Ａ）フェノール樹脂フォーム：密度５０kg／ｍ³、厚
み２５mm。（Ｂ）面材：〔１〕の不燃シート２枚。

【００２０】実施例７実施例６で得られたパネルを流温水中に３日間浸漬後乾
燥したパネル。

【００２１】なお、上記複合断熱材の製造において、そ
の基本的構成については実施例１〜実施例３は図３を、
実施例４及び実施例６は図２を、実施例５は図４を参
照。

【００２２】比較例１（Ａ）フェノール樹脂フォーム：密度５０kg／ｍ³、厚
み２５mm。（Ｂ）面材：無機質シート２枚、無機質シート──水酸化アルミニウム５０重量％、Ｌパ
ルプ３３重量％、ガラス繊維（Ｅガラス、カット長３m
m）１０重量％、定着剤（明成化学工業（株）製ファイ
レックスＲＣ１０７）１重量％、結合剤塩化ビニリデン
樹脂エマルジョン（呉羽化学（株）製）２重量％を水中
に約１重量％の濃度で分散し常法により抄紙し無機質シ
ートを得た。

【００２３】比較例２（Ａ）ウレタン樹脂フォーム：密度２５kg／ｍ³、厚み
２５mm。（Ｂ）面材：実施例４で使用した不燃シート。

【００２４】(2) 複合断熱材の性能上記の如く製造した複合断熱材実施例１〜７及び比較例
１、２の面材とフェノール樹脂フォームとの間の接着性
を手剥がし後目視評価した。曲げ強度はＪＩＳＡ９５
１４により、熱伝導率はＪＩＳＡ１４２３により
そして防火性は建設省告示第１２３１号による準不燃性
試験により測定した。防水性は水に２４時間浸漬後目視
評価をした。特性値を表１に示す。

【００２５】

【表１】１）合格¹⁾─燃焼ガス発生わずか。２）合格²⁾─フォーム層に水が浸透しない。３）不合格³⁾─燃焼時面材の保形性が無く裏面に達する
大きな貫通穴が発生。４）不合格⁴⁾─燃焼時多量の黒煙をあげ、もとのフォー
ム形状なし。５）良好⁵⁾─手で剥がす時抵抗が大きく、かつフォーム
に面材が残り面材紙間で剥離する。６）不良⁶⁾─手で剥がす時抵抗がなく、かつフォームよ
り面材がきれいに剥離する。

【００２６】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の複合断熱材
は、防火性、断熱性、防湿性、機械的特性などの諸性能
が著しく優れており建材のほか各種産業分野の素材とし
て有用である。さらに本発明の複合断熱材は、詳細に説
明した如く構成され、発泡フェノール樹脂層と表面材板
の接着に優れているため、断熱及び内装の施工を容易に
行うことができ、施工のスピードアップを計ることがで
きる。更に、発泡フェノール樹脂層が難燃性で、発煙及
び有害ガスの発生がないことから、優れた実用効果を発
揮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】フェノール樹脂フォームの片面に面材：不燃シ
ートを接合一体化した本発明の複合断熱材の断面図。

【図２】フェノール樹脂フォームの両面に面材：不燃シ
ートを接合一体化した本発明の複合断熱材の断面図。

【図３】フェノール樹脂フォームの片面に面材：不燃シ
ートを他の面に基材を接合一体化した本発明の複合断熱
材の断面図。

【図４】フェノール樹脂フォームの片面に面材：不燃シ
ートを接合一体化し、面材の面以外の他の面を基材で包
むように接合した本発明の複合断熱材の断面図である。

【符号の説明】

１面材２基材３フェノール樹脂フォーム

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】フェノール樹脂フォームを芯材とし、そ
の片面または両面に燐酸化パルプからなる不燃シートを
接合一体化してなる複合断熱材。
【請求項２】フェノール樹脂フォームを芯材とし、そ
の片面または両面に燐酸化パルプからなる不燃シートを
接合し、更に前記不燃シートの表面に防湿防水材を接合
一体化してなる複合断熱材。
【請求項３】フェノール樹脂フォームを芯材とし、その
片面に燐酸化パルプからなる不燃シートを接合し、その
他の片面に石膏ボード、ロックウール硬質板、珪酸カル
シウム板、アスベストセメント板、パルプセメント板、
金属板、ベニヤ板、木毛セメント板、木片セメント板、
塩化ビニルシート、不織布及び紙からなる群から選ばれ
る基材を接合一体化してなる複合断熱材。