JPH0693128A - フェノール樹脂発泡体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】金属を腐食しない、独立気泡の多い断熱性に優
れたフェノール樹脂発泡体を製造する方法。 【構成】フェノール樹脂、酸性硬化剤、発泡剤及び整泡
剤の存在下に発泡硬化させてフェノール樹脂発泡体を製
造する方法において、水中に分散し次いで定着剤の添加
によりフロックを形成してなる粉末状塩基性物質をフェ
ノール樹脂に添加するフェノール樹脂発泡体の製造方
法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】本発明は断熱材として建築その他各種産業
分野において用いられる耐腐食性に富んだ独立気泡率の
高いフェノール樹脂発泡体の製造方法に関する。

【産業上の利用分野】

【０００２】

【従来の技術】従来、断熱性、難燃・防火性に優れるフ
ェノール樹脂発泡体が断熱材として建築その他の産業分
野に於いて使用されている。しかし、フェノール樹脂発
泡体は、このように優れた性能を有しているが、製造時
に硬化剤として使用する、フェノールスルフォン酸、硫
酸等の強酸が、遊離の酸としてフェノール樹脂発泡体に
残留し、この遊離の酸と接触する金属等を腐食する欠点
がある。この欠点を解決するために、フェノール樹脂、
酸性硬化剤、発泡剤及び整泡剤からなる混合物に、中和
剤として酸化アルミニウム、酸化亜鉛等の金属酸化物
や、亜鉛、マグネシウム、アルミニウム等の金属粉末を
配合する方法が試みられている。また特開昭５９−１５
２９３１号公報には、フェノール樹脂、酸性硬化剤、発
泡剤及び整泡剤からなる組成成分に、中和剤として粒径
１０〜５００μｍの炭酸塩を添加する方法が記載されて
いる。さらに特開昭６０−９２３３７号公報にはマイク
ロカプセルの製造方法を使用して、亜鉛粉末をポリビニ
ルアルコールで被覆したものを添加する等の方法が記載
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、酸化アルミニ
ウム、酸化亜鉛等の金属酸化物や、亜鉛、マグネシウ
ム、アルミニウム等の金属粉末を配合する方法では、前
記金属酸化物や金属粉末が、フェノール樹脂混合物に十
分に均一に混合することが困難であり、塩基性も弱いた
めフェノール樹脂発泡体に残留する遊離酸を十分に中和
することができず、耐腐食性の解決は不十分である。特
開昭５９−１５２９３１号公報の、フェノール樹脂、酸
性硬化剤、発泡剤及び整泡剤からなる組成成分に、中和
剤として粒径１０〜５００μｍの炭酸塩を添加する方法
は、酸性硬化剤と中和剤とが反応し、中和剤周辺のフェ
ノール樹脂の硬化が遅れ、気泡を構成する気泡膜に不均
衡な状態が生じて破壊し、独立気泡が少なく連続気泡が
多くなり、熱伝導率が上昇し、断熱性が低下する。さら
にフェノール樹脂発泡体の表面の、酸性硬化剤と中和剤
とが反応し、中和剤周辺のフェノール樹脂の硬化が遅れ
た部分に、斑点状の不快な模様を生じる。また特開昭６
０−９２３３７号公報の，含水状態の未硬化レゾール型
フェノールーホルムアルデヒド樹脂液を酸硬化剤及び発
泡剤の存在下、加熱して発泡硬化させるフェノール樹脂
発泡体の製造方法において、亜鉛粉末をポリビニルアル
コールで被覆したマイクロカプセルを添加する方法は、
亜鉛粉末をポリビニルアルコールでマイクロカプセル化
するため、大変な手間と費用がかかる等の課題がある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題は、本発明のフ
ェノール樹脂、酸性硬化剤、整泡剤及び所望により添加
する発泡剤の存在下に発泡硬化させてフェノール樹脂発
泡体を製造する方法において、水中に分散し次いで定着
剤の添加によりフロックを形成してなる粉末状塩基性物
質を、フェノール樹脂に添加するフェノール樹脂発泡体
の製造方法によって解決される。以下本発明に付いて説
明する。

【０００５】本発明に使用されるフェノール樹脂は、フ
ェノール、クレゾール、キシレノール、パラアルキルフ
ェノール、パラフェニルフェノール、レゾルシン等のフ
ェノール類及びその変性物とホルムアルデヒド、パラホ
ルムアルデヒド、フルフラール、アセトアルデヒド等の
アルデヒド類を水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水
酸化カルシウム、ヘキサメチレンテトラミン、トリメチ
ルアミン、トリエチルアミン等のアルカリ性触媒で反応
させて製造するレゾール型のものである。

【０００６】本発明に使用される酸硬化剤としては、硫
酸、リン酸等の無機酸、ベンゼンスルホン酸、パラトル
エンスルホン酸、ナフトールスルホン酸、フェノールス
ルホン酸等の有機酸が挙げられる。

【０００７】本発明に、所望により使用される発泡剤と
しては、ペンタン、ヘキサン、ヘプタン等の低沸点の脂
肪族炭化水素、イソプロピルエーテル等のエーテル、塩
化メチレン等の塩素化脂肪族炭化水素、トリクロルモノ
フルオロメタン、トリクロルトリフルオロエタン等の弗
素化合物、あるいはこれらの化合物の混合物が挙げられ
る。

【０００８】本発明に使用される整泡剤としては、シリ
コーン系非イオン型界面活性剤等の整泡剤があげられ
る。

【０００９】本発明に使用される粉末状塩基性物質とし
ては、平均粒径が１０μｍ以下の炭酸カルシウム、炭酸
マグネシウム、炭酸バリウム、炭酸亜鉛などの炭酸塩が
挙げられる。粉末状塩基性物質の使用は、１種類に限定
する必要はなく２種類以上組合わせて使用することもで
きる。使用量はフェノール樹脂１００重量部に対し、
０．３〜１００重量部である。０．３重量部以下である
と、中和効果が不足し、好ましくない。

【００１０】本発明に使用される定着剤としては、硫酸
バンドとポリアクリルアミド系高分子であり、ポリアク
リルアミド系高分子としてはアニオン変性ポリアクリル
アミド、カチオン変性ポリアクリルアミド、ノニオン変
性ポリアクリルアミドいずれも使用できる。

【００１１】本発明において、粉末状塩基性物質の使用
の仕方は、粉末状塩基性物質を予め０．５〜２０倍量の
水に分散混合し、これに硫酸バンドを粉末状塩基性物質
１００重量部当たり、０．１〜２０重量部加えて凝結
し、更に粉末状塩基性物質１００重量部当たり、０．１
〜５重量部のポリアクリルアミド系高分子を加え、大き
くかつ強固なフロックを形成する。形成されたフロック
は粗目の布等を用いて過剰の水分を除いて用いても良い
し、フロックを遠心脱水機等により脱水してして用いて
も良いし、あるいは乾燥して用いても良いが、乾燥した
ものは塊状を呈するため、粗粒状に破砕して用いる。フ
ェノール樹脂発泡体の製造にあたって、前記粉末状塩基
性物質はフェノール樹脂、酸硬化剤、整泡剤及び所望に
より発泡剤を、同時に混合して用いても良いが、酸硬化
剤の添加の前に、フェノール樹脂とフロックを破壊しな
い状態で、均一に混合しておくことが好ましい。例えば
形成されたフロックをフェノール樹脂に予め加え、均一
に攪拌混合する。攪拌の程度は、フロックを完全に破壊
する程強くなく、フロックが破壊されずほぼ均一に混合
される程度が一つの目安で好ましい。ミキサーの回転数
で１００〜５００ｒｐｍである。ただし、酸硬化剤、発
泡剤及び整泡剤を所望により添加した後は、フロックを
より細かく、系全体により均一に分散するため、ミキサ
ーを３０００〜１００００ｒｐｍの回転数で回転し攪拌
することが好ましい。

【００１２】本発明は前述した組成成分のフェノール樹
脂、酸性硬化剤、整泡剤、発泡剤及び粉末状塩基性物質
等を混合し、加熱し、発泡硬化させてフェノール樹脂発
泡体を得る。これらは従来の公知の方法によれば良い
が、次ぎに一例を例示する。樹脂タンク、発泡剤タンク
及び硬化剤タンクの３タンクを用意する。樹脂タンクに
フェノール樹脂、整泡剤、フロック及び所望により難燃
剤等を入れミキサーの回転数で１００〜５００ｒｐｍで
攪拌混合する。発泡剤タンクに発泡剤を用意する。また
硬化剤タンクに硬化剤を用意する。前記３タンクの成分
をミキシングヘッドに導きピン型ミキサー等の高速回転
ミキサーで３０００〜４０００ｒ．ｐ．ｍで均一に攪拌
混合し、その混合物を吐出口よりコンベヤーベルト上の
紙等の面材の上に吐出する。次いでコンベヤーベルト上
の混合物の上面に紙等の面材を乗せ硬化炉に入る．硬化
炉の中では上から他のコンベヤーベルトで押さえ、フェ
ノール樹脂発泡体を所定の厚さに調整し、６０〜１００
℃、２〜１５分の条件で発泡硬化する。硬化炉から出た
フェノール樹脂発泡体は所定の長さに切断される。

【００１３】

【作用】本発明では、フェノール樹脂発泡体に残留する
酸硬化剤を、中和するため、平均粒径が１０μｍ以下の
粉末状塩基性物質を水に分散し、これに硫酸バンドを添
加し、粉末状塩基性物質のマイナス電荷を中和して凝結
し、これにポリアクリルアミド系高分子を加え、大きく
且つ強固なフロックを形成し、これを予めフェノール樹
脂と均一に混合する。粉末状塩基性物質のフロックとフ
ェノール樹脂の均一な系に、酸硬化剤、整泡剤及び所望
により発泡剤を添加し、強いせん断力で攪拌し、系全体
を極めて均一にすることにより、フェノール樹脂の発泡
硬化が均一に行われる。その結果、フェノール樹脂発泡
体に残留する酸硬化剤の中和が、フェノール樹脂の発泡
硬化を妨げることなく、発泡硬化後も徐々に継続して確
実に行われる。次ぎに実施例により本発明を具体的に説
明する。本発明はこの実施例に限定されるものではな
い。

【００１４】

【実施例】フェノール樹脂：フェノール８４重量部、３
７％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
応差せ、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
加して反応液を中和し、減圧下８０℃で脱水し、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を得た。このフェノール樹脂
を使用して以下の実施例１〜４及び比較例１，２のフェ
ノール発泡体を得、物性を測定し、表１に示した。

【００１５】［実施例１］粉末状塩基性物質として平均
粒径２．６μｍの炭酸カルシウム１００ｇを水３００ｍ
ｌに分散し、これに硫酸バンド３ｇを添加し、攪拌混合
し、次いでカチオン変性ポリアクリルアミド０．８ｇを
添加し、攪拌混合してフロックを形成した。このフロッ
クの過剰の水分を濾紙で除いた後乾燥し破砕し粗粒状に
した。フェノール樹脂１００重量部に対し、前記得られ
た粗粒状のフロックを炭酸カルシウムに換算して７重量
部と、整泡剤（ユニオンカーバイト社製Ｌ−５３４０）
０．２重量部を添加し、ミキサー回転数２００ｒｐｍで
５分間攪拌混合し、室温で５分間静かに放置した。次い
で前記フェノール樹脂、フロック及び整泡剤の混合物
に、フェノール樹脂１００重量部当たり発泡剤トリクロ
ルトリフルオロエタン７重量部、酸硬化剤パラトルエン
スルホン酸１５重量部を添加しピン型混合機回転数４５
００ｒｐｍで８秒間攪拌混合し、木製枠（２２０ｍｍ×
２２０ｍｍ×２５ｍｍ）中に注入し、７０℃で４０分間
加熱し発泡硬化した。

【００１６】［実施例２］平均粒径１．２μｍの炭酸バ
リウムを使用した以外は実施例１と同様にしてフェノー
ル樹脂発泡体を得た。

【００１７】［実施例３］実施例１におけるフェノール
樹脂、粗粒状のフロック及び整泡剤の混合物をミキサー
回転数１００ｒｐｍで１０分間攪拌混合し室温で２４時
間静かに放置した以外は実施例１と同様にしてフェノー
ル樹脂発泡体を得た。

【００１８】［実施例４］トリクロルトリフルオロエタ
ンを除きフェノール樹脂１００重量部に対し、フロック
を炭酸カルシウムに換算して１５重量部を使用した以外
は実施例１と同様にしてフェノール樹脂発泡体を得た。

【００１９】［比較例１］粗粒状のフロックの代わりに
平均粒径２．６μｍの炭酸カルシウムを７重量部用いた
以外は実施例１と同様にしてフェノール樹脂発泡体を得
た。

【００２０】［比較例２］フェノール樹脂１００重量部
に対し、粗粒状のフロックを炭酸カルシウムに換算して
０．２重量部用いた以外は実施例２と同様にしてフェノ
ール樹脂発泡体を得た。実施例１〜４及び比較例１，２
で得たフェノール樹脂発泡体を常温で１週間放置し、そ
の物性を測定し表１に示した。尚、各物性の測定方法は
以下の通りである。

【００２１】 ［測定方法］ 発泡体密度 ：ＪＩＳ Ａ−９５１４により測定した。 圧縮密度 ：ＪＩＳ Ａ−９５１４により測定した。 フェノール樹脂 ：フェノール樹脂発泡体を０．５ｇを立方体形状に切り出し 発泡体のＰＨ １００ｇの蒸留水中に室温で３日間入れた後ＰＨメーター にて前記蒸留水のＰＨを測定しフェノール樹脂発泡体のＰ Ｈとした。 熱伝導率 ：ＪＩＳ Ａ−１４１３により測定した。 独立気泡率 ：ベックマン式空気比較式比重計により測定した。 外観 ：目視により評価した。

【００２２】

【表１】

【００２３】

【発明の効果】表１の結果からも理解される通り、本発
明によって製造されるフェノール樹脂発泡体は、従来の
フェノール樹脂発泡体の物性をそのまま維持しながら、
発泡体のＰＨがほぼ中性であるのでフェノール樹脂発泡
体による金属の腐食はなく、また中和剤周辺のフェノー
ル樹脂の硬化が遅れ、気泡を構成する気泡膜に不均衡な
状態が生じて破壊することもないので、独立気泡が多く
断熱性に優れる効果がある。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】フェノール樹脂、酸性硬化剤、整泡剤及び
   所望により添加する発泡剤の存在下に発泡硬化させてフ
   ェノール樹脂発泡体を製造する方法において、 水中に分散し次いで定着剤の添加によりフロックを形成
   してなる粉末状塩基性物質をフェノール樹脂に添加する
   ことを特徴とするフェノール樹脂発泡体の製造方法。