JPH05179036A - 防火性フェノール樹脂発泡体組成物及び発泡体の製造方法 - Google Patents
防火性フェノール樹脂発泡体組成物及び発泡体の製造方法Info
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Abstract
泡体の製造方法を提供する。 【構成】 液状レゾール型フェノール樹脂、界面活性
剤、発泡剤を主成分とし、これに、一般式:H(n+2) P
n O(3n+1)で表される強リン酸類と有機酸類及び/又は
無機酸類とから成る難燃性酸硬化剤を配合したことを特
徴する防火性フェノール樹脂発泡体組成物及び該組成物
による発泡体の製造方法。 【効果】 均一で微細なセル構造を持ち、防火性、加工
性に優れたレゾール型フェノール樹脂樹発泡体製品が得
られる。
Description
し、かつ、フェノール樹脂発泡体製造時の作業性を著し
く向上させたフェノール樹脂発泡体組成物及び該組成物
を使用した発泡体の製造方法に関する。
体は数多くの有機樹脂発泡体の中でも、特に耐熱性、低
発煙性、寸法安定性、耐溶剤性、加工性に優れているた
め、各種建築材料として非常に有用なものである。しか
しながら、フェノール樹脂発泡体そのものに耐熱性があ
るとは云うものの、単体では不燃材料としては勿論のこ
と準不燃材料としての規格に合格するものはない。すな
わち、フェノール樹脂発泡体単体は、準不燃試験(JI
S A−1321)において排気時間面積、発煙係数、
残炎については問題ないが、防火上著しく有害な変形、
脱落、亀裂などがあり、準不燃試験に合格しないものと
なっていた。
能を向上するために各種難燃剤の添加が試みられてい
る。しかし、難燃剤の多くは固体粉末であるため、液状
レゾール型フェノール樹脂に添加することによって樹脂
組成物の粘度が上昇し、混合攪拌が不十分となって難燃
剤の不均質化が生じ、加えて、常に安定した反応性が得
られなくなるため硬化反応を阻害し、所望の製品が得ら
れない。また、経時変化により組成物に難燃剤の沈澱が
生ずるため、発泡成形装置の配管やバルブ詰まりを起こ
し、かつ、建築材料等に使用されている外壁パネルの
鉄、アルミ、ステンレス鋼、亜鉛等の鋼板材と発泡体と
の自己接着を阻害するなどの問題があり、いまだに解決
されていない。
類、正リン酸等の使用も試みられているが、これらの難
燃剤は、製造時にフェノール樹脂発泡体に収縮やクラッ
クの発生を引き起こす原因になったり、所望の燃焼性能
を得るためには多量の添加を必要とするため経済的に不
利益となるなどの問題があった。
点を解決するために、鋭意検討した結果、フェノール樹
脂発泡体を製造するに際し、特定の強リン酸類と有機酸
類及び/又は無機酸類とから成る難燃性酸硬化剤を添加
することにより、液状レゾール型フェノール樹脂の硬化
反応を阻害することなく、作業性を著しく改善し、フェ
ノール樹脂発泡体製造時の収縮やクラックを発生させる
ことなく、防耐火性能の優れたフェノール樹脂発泡体を
製造し得ることを見い出し、本発明を完成した。
発泡体組成物は、液状レゾール型フェノール樹脂、界面
活性剤、発泡剤を主成分とし、これに、一般式:H
(n+2)Pn O(3n+1)で表される強リン酸類と有機酸類及
び/又は無機酸類とから成る、難燃剤と硬化剤の機能を
併せ持った難燃性酸硬化剤を配合し、必要に応じてフェ
ノール樹脂用硬化剤を加えて成ることを特徴とする。ま
た、本発明は上記発泡体組成物を使用して防火性フェノ
ール樹脂発泡体を製造する方法に関するものである。
強リン酸類としては、前記一般式:H(n+2) Pn O
(3n+1)において、nの数が2以上のもの、特に2〜6の
範囲内のものが好ましい。また、強リン酸類は、粘度が
25℃で20〜300,000 センチポイズの範囲内であるもの
が、樹脂発泡体組成物の作業性等の点で好ましい。難燃
性酸硬化剤は、上記強リン酸類と有機酸類及び/又は無
機酸類との混合比率が5/95〜95/5重量部の範囲内で
構成され、混合比率は使用するフェノール樹脂に応じて
選択される。難燃性酸硬化剤の添加量は、組成物中の液
状レゾール型フェノール樹脂 100重量部に対して 3.0〜
30重量部の範囲内である。
機械的強度などの物性を向上させるために、種々の添加
剤を混入することが行われている。防耐火性能を向上さ
せる難燃剤として、例えばリン酸塩、珪酸塩、ホウ酸
塩、炭酸塩、タルク、マイカ、水酸化アルミニウム、三
酸化アンチモン、モリブデン化合物、メラミン、尿素な
どが知られている。しかし、これらの難燃剤は固体粉末
であるために、液状レゾール型フェノール樹脂の粘度が
上昇し、混合攪拌しにくく、フェノール樹脂発泡体へ均
一分散しにくくなり防火性、硬化阻害による機械的強度
の低下、燃焼時の有毒ガス(窒素酸化物)の発生などの
問題がおこる。
て、特開昭61−242号公報には、液状難燃剤として
ポリリン酸アミドアンモン水溶液を液状レゾール型フェ
ノール樹脂に予備混合する方法が開示されているが、液
状レゾール型フェノール樹脂中に残存しているホルムア
ルデヒドとポリリン酸アミドアンモン中の−ONH4 基
とが付加反応を起こし、液状レゾール型フェノール樹脂
の硬化反応を著しく遅延させるため、フェノール樹脂発
泡体製造時の生産性を大幅に低下することとなり、経済
的に不利益な結果をもたらす。また、硬化反応を早めて
生産性の低下を防ぐには、酸硬化剤量を増加することに
なり、その結果、フェノール樹脂発泡体のセル膜の劣化
が促進され、機械的強度の低下、耐吸水性の悪化、断熱
性能の低下等が引き起こされ、好ましい品質を有するフ
ェノール樹脂発泡体が得られない。
はなく、しかも液状レゾール型フェノール樹脂の硬化反
応を阻害することなく、フェノール樹脂発泡体が製造で
き、機械的強度の低下をもなく、かつ、燃焼時の有毒ガ
スの発生も起こさない難燃剤を開発するため、鋭意研究
の結果、強リン酸類と有機酸類及び/又は無機酸類とか
ら成る混合物が本発明の目的を達成し得ることを見い出
し、フェノール樹脂発泡体製造時の作業性を著しく改善
し、かつ、機械的強度等の物性の低下を引き起こすこと
もなく防耐火性能を向上できるフェノール樹脂発泡体組
成物及び該組成物を使用した発砲体の製造方法を見い出
すに至った。
ール型フェノール樹脂、界面活性剤、発泡剤等を主原料
として、これに、ポリリン酸、縮合リン酸、超リン酸等
の強リン酸類をパラトルエンスルホン酸、フェノールス
ルホン酸、ナフタレンスルホン酸、シュウ酸等の有機酸
類及び/又は硫酸、塩酸等の無機酸類に均一分散させて
成る、フェノール樹脂発泡体に防火性能を付与する機能
と液状レゾール型フェノール樹脂を硬化させる機能とを
併せ持った難燃性硬化剤を添加して製造される。
しては、例えばフェノール、o,m,p−クレゾール、
3,4又は3,5キシレノール等の一価フェノール類及
びカテコール、レゾルシン、ビスフェノールA、ビスフ
ェノールF等の多価フェノール類等の単独又は混合物で
あるフェノール類1モルに対し、ホルムアルデヒド、パ
ラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、グリオキザー
ル等の単独又は混合物であるアルデヒド類 1.1〜 3.5モ
ルをアルカリ金属の酸化物又は水酸化物、アミン類、ア
ンモニア等のアルカリ性触媒の単独又は混合物の存在下
に、好ましくは40〜130 ℃で反応させたのち、必要に応
じて該触媒を硫酸、シュウ酸、乳酸、パラトルエンスル
ホン酸等の無機酸、有機酸類等で中和し、減圧下で脱水
濃縮して得られる25℃での粘度が 500〜300,000 センチ
ポイズ、好ましくは 2,000〜200,000 センチポイズの液
状レゾール型フェノール樹脂が使用できる。また、酢酸
鉛、ナフテン酸鉛等を触媒として製造されるベンジルエ
ーテル型フェノール樹脂の単独及び液状レゾール型フェ
ノール樹脂との混合樹脂も使用できる。
特に限定されるものではないが、非イオン界面活性剤、
例えばポリエーテル、ポリアルコール特にアルキレンオ
キサイドとアルキルフェノール、ヒマシ油エチレンオキ
サイド及びプロピレンオキサイド付加物、エチレンオキ
サイド−プロピルオキサイドブロック共重合体、脂肪
酸、シラン及びシリコーンとの縮合生成物、ポリヒドロ
キシル化合物の脂肪酸エステル、例えばソルビタン又は
ソルビトール、ポリシリルホスホネート、ポリジメチル
シロキサン等の単独又は混合物が好ましく、その配合量
は液状レゾール型フェノール樹脂 100重量部に対して
0.2〜10重量部で、好ましくは 0.5〜8.0 重量部であ
る。
ては、例えばプロピレングリコールジグリシジルエーテ
ル、ネオペンチルグリコールグリシジルエーテル、ジプ
ロピレングリコールジグリシジルエーテル等の脂肪族グ
リシジルエーテル化合物類、芳香族多価アルコールのジ
又はトリグリシジルエーテル化合物類、ポリビニルアル
コール、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロー
ス、スターチ類等の合成及び天然高分子、アクリル系エ
マルジョン類等の単独又は混合物があげられ、その配合
量は液状レゾール型フェノール樹脂 100重量部に対して
0.1〜10重量部で、好ましくは 0.2〜8.0 重量部であ
る。
限定されるものではないが、例えば、塩化メチレン等の
ハロゲン化炭化水素類、1,1,1,2−テトラフルオ
ロエタン、2,2−ジクロロ−1,1,1−トリフルオ
ロエタン、1,1−ジクロロ−1−フルオロエタン、1
−クロロ−1,1−ジフルオロエタン、1,1−ジフル
オロエタン、5フッ化プロパノール、トリクロロモノフ
ルオロメタン、ジクロロジフルオロメタン、トリクロロ
トリフルオロエタン、ジクロロテトラフルオロエタン、
1−クロロ−1,2,2,2−トリクロロエタン等の弗
素含有ハロゲン化炭化水素類、ブタン、ペンタン、ヘキ
サン等の脂肪族炭化水素類、更に酸を混合することで炭
酸ガス等の気体を発生させるような重曹、炭酸カルシウ
ム、炭酸バリウム等の化学的反応発泡剤の単独又は混合
物が好ましく、その配合量は液状レゾール型フェノール
樹脂 100重量部に対して1〜50重量部である。また、こ
れら以外に炭酸ガス、空気、窒素、アルゴン等の気体も
これらと混合して使用できる。
H(n+2) Pn O(3n+1)で示されnの数は2〜6の範囲が
使用でき、好ましくはnが3〜5である。nが1では準
不燃試験に合格する可能性が得られず、7以上では粘度
が高すぎて発泡成形装置の定量性等に問題が生ずる。
酸類及び/又は無機酸類としては特に限定するものでは
なく、従来から使用されているパラトルエンスルホン
酸、フェノールスルホン酸、キシレンスルホン酸、レゾ
ルシンスルホン酸、スチレンスルホン酸、ナフタレンス
ルホン酸、メタクレゾールスルホン酸等の有機スルホン
酸類及びこれらとホルマリンとの初期縮合物の他、シュ
ウ酸、カルボン酸、硫酸、塩酸等の単独又は混合物が使
用できる。強リン酸類と有機酸類及び/又は無機酸類と
の混合比率は、難燃機能と硬化機能を効率よく発揮させ
るため、5/95〜95/5重量部の範囲内で使用すること
が必要であり、好ましくはその混合比率が10/90〜90/
10重量部である。この難燃剤の添加量は添加効果と経済
性との兼ね合いにより、液状レゾール型フェノール樹脂
100重量部に対して 3.0〜30重量部の範囲内であること
が必要であり、この混合物は常温又は40〜 130℃の温度
をかけることによって発泡硬化させることができる。ま
た、強リン酸類と有機酸類及び/又は無機酸類を発泡成
形装置の各々のタンクからミキシングヘッド混合装置へ
別々に供給し混合して発泡硬化させることもできる。
レゾール型フェノール樹脂は必要に応じて、硬化速度及
び発泡速度の調整剤として、フェノール、o,m,p−
クレゾール、3,4又は3,5キシレノール、p−ター
シャルブチルフェノール等のフェノール、ホルマリン、
パラホルムアルデヒド、アセトアルデヒド、グリオキザ
ール、フルフラール、ポリオキシメチレン等のアルデヒ
ド類、尿素、メラミン、トリエタノールアミン、ベンゾ
グアナミン、アンモニア等の単独又は混合物を任意に使
用でき、また、一般に使用されている中和剤、有機又は
無機系充填剤あるいは着色剤、難燃助剤等の添加剤やガ
ラス繊維、炭素繊維等の強度補強剤等も使用することが
できる。
型フェノール樹脂の硬化速度を阻害することなく、か
つ、該強リン酸類が燃焼時の加熱によって熱分解し、メ
タリン酸、ポリメタリン酸等にすばやく変化し、フェノ
ール樹脂発泡体の燃焼面に不揮発性のリン酸ポリマーの
皮膜を形成する。また一方では、リン酸の脱水作用によ
り表面の炭化層による皮膜形成速度がさらに促進され、
外部からの熱をすばやく遮断し、フォームの亀裂を防止
するものと考えられる。
製造する方法としては、バッチ式による高速攪拌による
方法、連続的な混合方式による方法、スプレー混合方式
による方法等、従来公知の方法が利用でき、その操作等
については特に限定されるものではない。これらの各操
作によって得られる混合物は、エンドレスコンベア上に
流出させる成型方法、スポット的に流出させて部分的に
発泡させる方法、ある大きさの空洞中に投入して発泡ブ
ロックを作る方法、空洞中に圧入しながら充填発泡させ
る方法等で使用される。かくして得られた発泡体は強度
も高く、吸湿性の少ない、防耐火性に優れた高品質の発
泡体を形成するものであるから、主な用途としては、例
えば鉄板、アルミ板、亜鉛板、クラフト紙、アスベスト
紙、石膏ボード、合板等との複合板にした天井材、外壁
材、耐火ドアー等の建材として幅広く応用される。
体製品は、均一で微細なセル構造を持ち、防火性、加工
性に優れ、しかも、レゾール型フェノール樹脂の経時変
化を心配することがないため、発泡成形装置の配管、バ
ルブ詰まりを生ずるトラブルがない等、工業上の利用価
値が非常に大きい。 (2)本発明方法によって得られたフェノール樹脂発泡
体製品は、従来のレゾール型フェノール樹脂発泡体に比
べて、準不燃試験時の有害な変形、脱落、亀裂等がなく
準不燃試験に合格する。また、このフェノール樹脂発泡
体を使用してサンドイッチパネルを製造すれば、耐火15
分、30分試験に合格することができる。 (3)本発明の難燃性酸硬化剤を使用することによっ
て、従来の難燃剤に比べて、レゾール型フェノール樹脂
の経時的な粘度上昇がなく、また、フェノールフォーム
の反応性や硬化に対する影響もなく、分散性の良い、均
一なフェノール樹脂発泡体を製造することができる。
本発明はこれらの実施例に限定されるものでない。
コーポレーション製PI−260;粘度 6,000センチポ
イズ/25℃,水分量;11.3%] 100重量部と界面活性剤
[日本ユニカー株式会社製L−5340] 4.0重量部を
添加し、均一に混合した。次ぎに発泡剤フレオンR−1
13(トリクロロフルオロエタン)20重量部を添加し、
乳化させた。全体が均一に乳化した後、表−1に示した
配合割合で調整した難燃性酸硬化剤(サンプル No.1)
20重量部をすばやく添加し、デイゾルバー翼を持つ高速
デイスパーで10秒間攪拌し、本発明のフェノール樹脂発
泡体組成物を調製した。この組成物を70℃に保ったアル
ミ製モールド中( 300× 300×25mm)で発泡させ、80〜
100℃オーブン中で約3分間硬化させ、本発明のフェノ
ール樹脂発泡体製品を得た。
使用して、実施例1と同様の方法で本発明のフェノール
樹脂発泡体組成物及びこれを発泡、硬化させたフェノー
ル樹脂発泡体製品を得た。
配合において、強リン酸を混合しないほかは、実施例1
と同様にして、フェノール樹脂発泡体組成物及びこれを
発泡、硬化させたフェノール樹脂発泡体製品を得た。
2.5重量部添加したほかは、実施例1と同様にして、フ
ェノール樹脂発泡体組成物及びこれを発泡、硬化させた
フェノール樹脂発泡体製品を得た。
代わりに、ポリリン酸アンモン粉末(平均粒径40μm以
下)を10重量部、酸硬化剤として70%パラトルエンスル
ホン酸20重量部添加したほかは、実施例1と同様にし
て、フェノール樹脂発泡体組成物及びこれを発泡、硬化
させたフェノール樹脂発泡体製品を得た。
代わりに、50%ポリリン酸アミドアンモン水溶液を20重
量部添加したほかは、実施例1と同様にして、フェノー
ル樹脂発泡体組成物及びこれを発泡、硬化させたフェノ
ール樹脂発泡体製品を製造したが、反応性が遅くなり目
標の硬化速度に到達できず、良好な物性が得られなかっ
た。
代わりに、85%正リン酸を70%パラトルエンスルホン酸
と混合した難燃性酸硬化剤(表−1中のサンプル No.
4)を20重量部添加したほかは、実施例1と同様にし
て、フェノール樹脂発泡体組成物及びこれを発泡、硬化
させたフェノール樹脂発泡体製品を製造したが、強度低
下や吸水率の上昇があり、良好な物性が得られなかっ
た。以上の実施例及び比較例によって製造したフェノー
ル樹脂発泡体を室温で1週間脱水した後、諸物性を測定
した。その結果を表−2に示した。
置後B型粘度計でレゾール粘度を測定した。 ゲルタイムの測定:実施例1〜4及び比較例1,2,5
はレゾール樹脂 100重量部に対して酸硬化剤を15重量部
添加混合し手攪拌にて測定した。測定温度はいずれも25
℃にして測定した。 比較例3,4はポリリン酸アンモン粉末10重量部及び50
%ポリリン酸アミドアンモン水溶液20重量部をレゾール
樹脂 100重量部に対して添加し、均一に混合した後、酸
硬化剤を15重量部を添加混合し手攪拌にて測定した。 フォーム密度:JIS A−9514により測定した。 圧縮強度 :JIS A−9514により測定した。 吸水率 :JIS A−9514により測定した。 酸素指数 :ASTM D−2863により測定し
た。 表面試験 :220×220×25mmの試験片を使用し
て、JIS A−1321の難燃2級Aの表面試験によ
り測定した。
Claims (10)
- 【請求項1】 液状レゾール型フェノール樹脂、界面活
性剤、発泡剤を主成分とし、これに、一般式:H(n+2)
Pn O(3n+1)で表される強リン酸類と有機酸類及び/又
は無機酸類とから成る難燃性酸硬化剤を配合したことを
特徴する防火性フェノール樹脂発泡体組成物。 - 【請求項2】 強リン酸類が一般式:H(n+2) Pn O
(3n+1)(式中、nは2〜6の数を表す。)で表される化
合物であることを特徴する請求項第1項記載の防火性フ
ェノール樹脂発泡体組成物。 - 【請求項3】 強リン酸類の粘度が25℃で20〜300,000
センチポイズの範囲内であることを特徴とする請求項第
1項又は第2項記載の防火性フェノール樹脂発泡体組成
物。 - 【請求項4】 強リン酸類と有機酸類及び/又は無機酸
類との混合比率が5/95〜95/5重量部の範囲内である
ことを特徴する請求項第1項、第2項及び第3項のいず
れか1項記載の防火性フェノール樹脂発泡体組成物。 - 【請求項5】 難燃性酸硬化剤の添加量が、液状レゾー
ル型フェノール樹脂100重量部に対して 3.0〜30重量部
の範囲内であることを特徴する請求項第1項、第2項、
第3項及び第4項のいずれか1項記載の防火性フェノー
ル樹脂発泡体組成物。 - 【請求項6】 液状レゾール型フェノール樹脂、界面活
性剤、発泡剤を主成分とするフェノール樹脂発泡体を製
造するに際し、発泡体組成物に一般式:H(n +2) Pn O
(3n+1)で表される強リン酸類と有機酸類及び/又は無機
酸類とから成る難燃性酸硬化剤を添加することを特徴と
する防火性フェノール樹脂発泡体の製造方法。 - 【請求項7】 強リン酸類が一般式:H(n+2) Pn O
(3n+1)(式中、nは2〜6の数を表す。)で表される化
合物であることを特徴とする請求項第6項記載の防火性
フェノール樹脂発泡体の製造方法。 - 【請求項8】 強リン酸類の粘度が25℃で20〜300,000
センチポイズの範囲内であることを特徴とする請求項第
6項又は第7項記載の防火性フェノール樹脂発泡体の製
造方法。 - 【請求項9】 強リン酸類と有機酸類及び/又は無機酸
類との混合比率が5/95〜95/5重量部の範囲内である
ことを特徴とする請求項第6項、第7項及び第8項のい
ずれか1項記載の防火性フェノール樹脂発泡体の製造方
法。 - 【請求項10】 難燃性酸硬化剤の添加量が、液状レゾ
ール型フェノール樹脂 100重量部に対して 3.0〜30重量
部の範囲内であることを特徴とする請求項第6項、第7
項、第8項及び第9項のいずれか1項記載の防火性フェ
ノール樹脂発泡体の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3359576A JP2514879B2 (ja) | 1991-12-31 | 1991-12-31 | 防火性フェノ―ル樹脂発泡性組成物及び発泡体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3359576A JP2514879B2 (ja) | 1991-12-31 | 1991-12-31 | 防火性フェノ―ル樹脂発泡性組成物及び発泡体の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05179036A true JPH05179036A (ja) | 1993-07-20 |
| JP2514879B2 JP2514879B2 (ja) | 1996-07-10 |
Family
ID=18465208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3359576A Expired - Lifetime JP2514879B2 (ja) | 1991-12-31 | 1991-12-31 | 防火性フェノ―ル樹脂発泡性組成物及び発泡体の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2514879B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0827299A (ja) * | 1994-07-14 | 1996-01-30 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 防火用発泡性樹脂組成物 |
| JP3813062B2 (ja) * | 1998-07-03 | 2006-08-23 | 旭化成建材株式会社 | フェノールフォーム |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5667341A (en) * | 1979-11-07 | 1981-06-06 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Phenolic resin foam |
-
1991
- 1991-12-31 JP JP3359576A patent/JP2514879B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5667341A (en) * | 1979-11-07 | 1981-06-06 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | Phenolic resin foam |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0827299A (ja) * | 1994-07-14 | 1996-01-30 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 防火用発泡性樹脂組成物 |
| JP3813062B2 (ja) * | 1998-07-03 | 2006-08-23 | 旭化成建材株式会社 | フェノールフォーム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2514879B2 (ja) | 1996-07-10 |
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