JPH08319365A - 絶縁発泡体及びその製造方法 - Google Patents
絶縁発泡体及びその製造方法Info
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/0061—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof characterized by the use of several polymeric components
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/02—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of definite length, i.e. discrete articles
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
- C08J9/36—After-treatment
- C08J9/40—Impregnation
- C08J9/42—Impregnation with macromolecular compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2361/00—Characterised by the use of condensation polymers of aldehydes or ketones; Derivatives of such polymers
- C08J2361/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
- C08J2361/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
- C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
- C08J2433/00—Characterised by the use of homopolymers or copolymers of compounds having one or more unsaturated aliphatic radicals, each having only one carbon-to-carbon double bond, and only one being terminated by only one carboxyl radical, or of salts, anhydrides, esters, amides, imides, or nitriles thereof; Derivatives of such polymers
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 改良された熱伝導率を有する絶縁発泡体およ
びその製造方法の提供。 【解決手段】 フェノールホルムアルデヒド樹脂などの
発泡組成物及び発泡剤から発泡体を製造する際に、発泡
剤に、フィルム形成コーティング材料を含める。独立気
泡の発泡の際に、該独立気泡の内部表面がコーティング
材料によって被覆される。この気泡及びコーティング層
が多層状バリヤーフィルムのような挙動をすることによ
り、断熱等の絶縁特性を向上させる。
びその製造方法の提供。 【解決手段】 フェノールホルムアルデヒド樹脂などの
発泡組成物及び発泡剤から発泡体を製造する際に、発泡
剤に、フィルム形成コーティング材料を含める。独立気
泡の発泡の際に、該独立気泡の内部表面がコーティング
材料によって被覆される。この気泡及びコーティング層
が多層状バリヤーフィルムのような挙動をすることによ
り、断熱等の絶縁特性を向上させる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、重合性材料をベー
スとした合成絶縁発泡体に関する。この発泡体は、ポリ
スチレン又はポリエチレンのような熱可塑性樹脂から、
又は熱硬化タイプの重合性発泡体を形成するフェノール
及びホルムアルデヒド、もしくはイソシアネート及びポ
リオールから、誘導することができる。また、本発明は
主に、これらの独立気泡（closed-cell)発泡体の製造に
関する。
スとした合成絶縁発泡体に関する。この発泡体は、ポリ
スチレン又はポリエチレンのような熱可塑性樹脂から、
又は熱硬化タイプの重合性発泡体を形成するフェノール
及びホルムアルデヒド、もしくはイソシアネート及びポ
リオールから、誘導することができる。また、本発明は
主に、これらの独立気泡（closed-cell)発泡体の製造に
関する。
【０００２】
【従来の技術】絶縁合成発泡体は、現代社会においてさ
まざまな応用が見出されている。この発泡体の最も豊富
な応用の一つとして、壁、屋根、及び基部などのような
建築業界におけるものが挙げられる。この発泡体のさら
に特別な応用には、家電（冷蔵）、パイプ、ダクト材
料、自動車、宇宙、及び海洋産業が挙げられる。
まざまな応用が見出されている。この発泡体の最も豊富
な応用の一つとして、壁、屋根、及び基部などのような
建築業界におけるものが挙げられる。この発泡体のさら
に特別な応用には、家電（冷蔵）、パイプ、ダクト材
料、自動車、宇宙、及び海洋産業が挙げられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】応用が広がり、絶縁発
泡体の製造が絶えず増加しているにもかかわらず、その
断熱特性、特に長期間絶縁特性は、過去１０年間向上し
ていない。しかし、環境に優しい発泡剤への転換のため
にやや苦しんでいる。この発泡体の絶縁特性の向上、特
にその低密度の多様性により、多くのエネルギーを節約
し、化石燃料の消費を低下させ、化石燃料の燃焼により
形成される温室ガスの減少により、環境が改善されるで
あろう。
泡体の製造が絶えず増加しているにもかかわらず、その
断熱特性、特に長期間絶縁特性は、過去１０年間向上し
ていない。しかし、環境に優しい発泡剤への転換のため
にやや苦しんでいる。この発泡体の絶縁特性の向上、特
にその低密度の多様性により、多くのエネルギーを節約
し、化石燃料の消費を低下させ、化石燃料の燃焼により
形成される温室ガスの減少により、環境が改善されるで
あろう。
【０００４】
【課題を解決するための手段】今回、改良された熱伝導
率を有する発泡体を提供する絶縁発泡体の製造方法を見
出した。この方法は、フィルム形成コーティング材料を
含む発泡剤を用いる。コーティング材料は、発泡剤と混
合するか又は発泡剤に溶解する。発泡工程の際に、独立
気泡が形成され、その各気泡が内部表面を有する。発泡
の際、コーティング材料は、各気泡の内部表面を連続的
に被覆する。このフィルム形成コーティングによって、
空気進入のバリヤー及びガス進出の絶縁が形成される。
コーティング及び気泡壁は、多層状のバリヤーフィルム
のような挙動をする。
率を有する発泡体を提供する絶縁発泡体の製造方法を見
出した。この方法は、フィルム形成コーティング材料を
含む発泡剤を用いる。コーティング材料は、発泡剤と混
合するか又は発泡剤に溶解する。発泡工程の際に、独立
気泡が形成され、その各気泡が内部表面を有する。発泡
の際、コーティング材料は、各気泡の内部表面を連続的
に被覆する。このフィルム形成コーティングによって、
空気進入のバリヤー及びガス進出の絶縁が形成される。
コーティング及び気泡壁は、多層状のバリヤーフィルム
のような挙動をする。
【０００５】液体又は固体コーティング材料、無機、有
機、オリゴマー又はポリマー性であって、合成又は天然
から誘導されるものを、気泡構造をブローするために次
に用いられる発泡剤と混合するか、又はそのような発泡
剤に溶解する。気泡構造は、コーティング材料に溶解し
ないか、又は非常に限定された溶解度を有する無機、有
機、又はポリマー性材料から製造される。窓（window）
及び壁体（strut)のような気泡構造が形成されるブロー
イング工程の間、コーティング材料は発泡剤の気相から
凝結し、気泡構造表面に層を形成する。本発明に用いら
れる発泡剤には、気泡材料を拡張するのに用いられる、
さまざまなＣＦＣ類、ＨＣＦＣ類、ＨＦＣ類、ＣＯ2 、
Ｎ2 、アルカン又は他の試薬を挙げることができる。本
方法で形成される層状構造は、既知の発泡材料より低い
ガス透過性を有し、それ自体、空気の進入及び発泡剤の
欠失を防ぎ、断熱値の損失を減少させる。本方法は、気
泡材料の熱的（特に熟成熱の）特性を向上させる。ま
た、この方法は、任意の密度で気泡材料の機械的特性を
向上させることができる。本発明は、非ＣＦＣ発泡剤が
高い溶解力及び／又は低い沸点を有する、非ＣＦＣでブ
ローされる発泡体の方法を改良する。
機、オリゴマー又はポリマー性であって、合成又は天然
から誘導されるものを、気泡構造をブローするために次
に用いられる発泡剤と混合するか、又はそのような発泡
剤に溶解する。気泡構造は、コーティング材料に溶解し
ないか、又は非常に限定された溶解度を有する無機、有
機、又はポリマー性材料から製造される。窓（window）
及び壁体（strut)のような気泡構造が形成されるブロー
イング工程の間、コーティング材料は発泡剤の気相から
凝結し、気泡構造表面に層を形成する。本発明に用いら
れる発泡剤には、気泡材料を拡張するのに用いられる、
さまざまなＣＦＣ類、ＨＣＦＣ類、ＨＦＣ類、ＣＯ2 、
Ｎ2 、アルカン又は他の試薬を挙げることができる。本
方法で形成される層状構造は、既知の発泡材料より低い
ガス透過性を有し、それ自体、空気の進入及び発泡剤の
欠失を防ぎ、断熱値の損失を減少させる。本方法は、気
泡材料の熱的（特に熟成熱の）特性を向上させる。ま
た、この方法は、任意の密度で気泡材料の機械的特性を
向上させることができる。本発明は、非ＣＦＣ発泡剤が
高い溶解力及び／又は低い沸点を有する、非ＣＦＣでブ
ローされる発泡体の方法を改良する。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明の方法は、以下の工程を含
んでいる。 (a) 発泡組成物；(b) 発泡剤；(c) 界面活性剤；及び
(d) 触媒を提供し、該組成物を混合して発泡を開始し、
レゾール発泡体を製造し；さらに、密度範囲が８．００
９〜４８．０５５kg/m3(０．５〜３．０ポンド／立方フ
ィート）までに発泡体を硬化させる工程を含んでいる。
本方法により、非常に高い粘度を有し、非常に低い密度
の発泡体を硬化させてなるフェノール・ホルムアルデヒ
ド樹脂を発泡させることができる。発泡体は、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、
ジクロロトリフルオロエチレン、ポリビニルフルオリド
ポリビニリデン、ポリメチルメタクリレートアセチル、
フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、及びシリコーン並
びにポリカーボネート樹脂のような熱硬化性及び熱可塑
性材料から製造される。好ましくは、発泡組成物は、フ
ェノールホルムアルデヒド樹脂から製造される。より好
ましくは、組成物は、実質的に遊離したホルムアルデヒ
ドがなく、水含量が４〜８％であり、４０℃での粘度の
範囲が５０００cps(５Pa・s)〜4 ００００cps(４０Pa・
s)であるフェノール・ホルムアルデヒド・レゾール樹脂
である。
んでいる。 (a) 発泡組成物；(b) 発泡剤；(c) 界面活性剤；及び
(d) 触媒を提供し、該組成物を混合して発泡を開始し、
レゾール発泡体を製造し；さらに、密度範囲が８．００
９〜４８．０５５kg/m3(０．５〜３．０ポンド／立方フ
ィート）までに発泡体を硬化させる工程を含んでいる。
本方法により、非常に高い粘度を有し、非常に低い密度
の発泡体を硬化させてなるフェノール・ホルムアルデヒ
ド樹脂を発泡させることができる。発泡体は、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリウレタン、
ジクロロトリフルオロエチレン、ポリビニルフルオリド
ポリビニリデン、ポリメチルメタクリレートアセチル、
フェノール−ホルムアルデヒド樹脂、及びシリコーン並
びにポリカーボネート樹脂のような熱硬化性及び熱可塑
性材料から製造される。好ましくは、発泡組成物は、フ
ェノールホルムアルデヒド樹脂から製造される。より好
ましくは、組成物は、実質的に遊離したホルムアルデヒ
ドがなく、水含量が４〜８％であり、４０℃での粘度の
範囲が５０００cps(５Pa・s)〜4 ００００cps(４０Pa・
s)であるフェノール・ホルムアルデヒド・レゾール樹脂
である。
【０００７】発泡体の各気泡を定める内部表面は、ポリ
マーのフィルムで被覆されている。発泡体の気泡を被覆
するのに用いる本発明に好適なポリマーの例として、ポ
リビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリビニルピロ
リドン、及びポリエチレングリコールが挙げられる。我
々は、ポリメタクリレートが特に有用であることを見出
した。鉱油及び植物油を用いて良好な結果が得られる。
発泡剤は、たくさんのＨＣＦＣ類又はヒドロフルオロカ
ーボン類（ＨＦＣ類）から選択することができる。これ
らの発泡剤の特別な例としては、1-クロロ−1,1-ジフル
オロエタン(142b)、ジクロロフルオロ−メタン(22)、2-
クロロ−1,1,1,2-テトラフルオロエタン(124）、1,1-ジ
フルオロエタン(152a)、ペンタフルオロエタン（125)、
及び1,1,1,2-テトラフルオロエタン、ジクロルフルオロ
エタン(141b)、又はその他が挙げられる。
マーのフィルムで被覆されている。発泡体の気泡を被覆
するのに用いる本発明に好適なポリマーの例として、ポ
リビニルアルコール、ポリアクリル酸、ポリビニルピロ
リドン、及びポリエチレングリコールが挙げられる。我
々は、ポリメタクリレートが特に有用であることを見出
した。鉱油及び植物油を用いて良好な結果が得られる。
発泡剤は、たくさんのＨＣＦＣ類又はヒドロフルオロカ
ーボン類（ＨＦＣ類）から選択することができる。これ
らの発泡剤の特別な例としては、1-クロロ−1,1-ジフル
オロエタン(142b)、ジクロロフルオロ−メタン(22)、2-
クロロ−1,1,1,2-テトラフルオロエタン(124）、1,1-ジ
フルオロエタン(152a)、ペンタフルオロエタン（125)、
及び1,1,1,2-テトラフルオロエタン、ジクロルフルオロ
エタン(141b)、又はその他が挙げられる。
【０００８】発泡剤は、全発泡剤重量の１〜５重量％を
含有するパーフルオロアルカンを含んでいてもよい。パ
ーフルオロアルカンは、以下の式で表されるものが好ま
しい： Ｃn Ｈx Ｆy 式中、ｎは４〜２０の範囲の整数であり、ｘはゼロか２
〜１０の範囲の整数であり、ｘ＋ｙ＝２ｎ＋２である。
パーフルオロアルカンの特別な例として、ドデカフルオ
ロペンタン、テトラデカフルオロヘキサン、ヘキサデカ
フルオロヘプタンが挙げられる。パーフルオロアルカン
は、全発泡剤重量の１〜３重量％含有するのが好まし
く、より好ましくは１〜２重量％である。ブタン、ペン
タン、又はシクロペンタンのようなアルカンを用いるこ
ともできる。
含有するパーフルオロアルカンを含んでいてもよい。パ
ーフルオロアルカンは、以下の式で表されるものが好ま
しい： Ｃn Ｈx Ｆy 式中、ｎは４〜２０の範囲の整数であり、ｘはゼロか２
〜１０の範囲の整数であり、ｘ＋ｙ＝２ｎ＋２である。
パーフルオロアルカンの特別な例として、ドデカフルオ
ロペンタン、テトラデカフルオロヘキサン、ヘキサデカ
フルオロヘプタンが挙げられる。パーフルオロアルカン
は、全発泡剤重量の１〜３重量％含有するのが好まし
く、より好ましくは１〜２重量％である。ブタン、ペン
タン、又はシクロペンタンのようなアルカンを用いるこ
ともできる。
【０００９】フェノール発泡体製造に一般に用いられる
界面活性剤は、典型的にはノニオン性である。ケイ素を
含む界面活性剤が広く用いられる。例えば、アルコキシ
シランのシリコンエチレンオキサイド／プロピレンオキ
サイド共重合体、ポリシラン／ホスホネート、ポリジメ
チルシロキサン、及びポリオキシアルキレン共重合体で
ある。好適な商業ベースの含シリコン界面活性剤の例と
して、ダウ・コーニング社（Dow Corning)の商標名DC-1
90及びDC-193、並びにユニオン・カーバイド社（Union
Carbide)の商標名L-530 、L-5310及びL-5410が挙げられ
る。他のノニオン界面活性剤が好適であり、プルロニッ
ク（Pluronic）（ＢＡＳＦバイナドッテ（BASF Wynadot
te）の商標名）ノニオン界面活性剤、特に高分子量の F
-127、F-108 、及びF-98ポリエチレン−ポリプロピレン
オキサイドが挙げられる。界面活性剤の濃度は、全配合
物重量の２〜１０％で変化させることができる。本明細
書に記載されるレゾールの好適なレベルは、２〜５％で
ある。優れた熱的値を与えるのに十分な量で発泡剤を含
む独立気泡発泡体を製造するために、樹脂及び界面活性
剤の特性の慎重な選択が必要である。
界面活性剤は、典型的にはノニオン性である。ケイ素を
含む界面活性剤が広く用いられる。例えば、アルコキシ
シランのシリコンエチレンオキサイド／プロピレンオキ
サイド共重合体、ポリシラン／ホスホネート、ポリジメ
チルシロキサン、及びポリオキシアルキレン共重合体で
ある。好適な商業ベースの含シリコン界面活性剤の例と
して、ダウ・コーニング社（Dow Corning)の商標名DC-1
90及びDC-193、並びにユニオン・カーバイド社（Union
Carbide)の商標名L-530 、L-5310及びL-5410が挙げられ
る。他のノニオン界面活性剤が好適であり、プルロニッ
ク（Pluronic）（ＢＡＳＦバイナドッテ（BASF Wynadot
te）の商標名）ノニオン界面活性剤、特に高分子量の F
-127、F-108 、及びF-98ポリエチレン−ポリプロピレン
オキサイドが挙げられる。界面活性剤の濃度は、全配合
物重量の２〜１０％で変化させることができる。本明細
書に記載されるレゾールの好適なレベルは、２〜５％で
ある。優れた熱的値を与えるのに十分な量で発泡剤を含
む独立気泡発泡体を製造するために、樹脂及び界面活性
剤の特性の慎重な選択が必要である。
【００１０】使用される触媒は通常、酸である。ある環
境の下では、触媒を用いずに、熱をかけるだけで、発泡
体を生成することもできる。しかし実務上、触媒は発泡
体の硬化を完全に行うのに必要である。有機及び無機双
方の多くの酸触媒が知られており、先行技術に開示され
ている。無機酸の例として、塩酸、硫酸、硝酸、及びさ
まざまなリン酸が挙げられる。有機酸の例として、ベン
ゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、キシレンスルホ
ン酸、フェノールスルホン酸、及びナフタレンスルホン
酸のような芳香族スルホン酸；フェニルトリフルオロ酢
酸及びフェニル水素マレイン酸を含むカルボン酸のフェ
ノールエステル並びに硫黄、酸化硫黄又は二酸化硫黄を
含有するような化合物、例えばα，β−不飽和ケトン及
びアルデヒド及びさまざまなジエンの硫化物のような潜
在的酸触媒；酢酸、ギ酸、プロピオン酸、シュウ酸、マ
レイン酸、及びトリクロロ酢酸のような置換強有機酸な
どのモノ及びポリカルボン酸が挙げられる。トルエンス
ルホン酸の混合物が通常好ましい。商標名ウルトラTX
（Ultra TX）（ウィトコ化学会社（Witco Chemical Com
pany））で販売されるキシレン−トルエンスルホン酸の
酸触媒が、特に好ましい。
境の下では、触媒を用いずに、熱をかけるだけで、発泡
体を生成することもできる。しかし実務上、触媒は発泡
体の硬化を完全に行うのに必要である。有機及び無機双
方の多くの酸触媒が知られており、先行技術に開示され
ている。無機酸の例として、塩酸、硫酸、硝酸、及びさ
まざまなリン酸が挙げられる。有機酸の例として、ベン
ゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、キシレンスルホ
ン酸、フェノールスルホン酸、及びナフタレンスルホン
酸のような芳香族スルホン酸；フェニルトリフルオロ酢
酸及びフェニル水素マレイン酸を含むカルボン酸のフェ
ノールエステル並びに硫黄、酸化硫黄又は二酸化硫黄を
含有するような化合物、例えばα，β−不飽和ケトン及
びアルデヒド及びさまざまなジエンの硫化物のような潜
在的酸触媒；酢酸、ギ酸、プロピオン酸、シュウ酸、マ
レイン酸、及びトリクロロ酢酸のような置換強有機酸な
どのモノ及びポリカルボン酸が挙げられる。トルエンス
ルホン酸の混合物が通常好ましい。商標名ウルトラTX
（Ultra TX）（ウィトコ化学会社（Witco Chemical Com
pany））で販売されるキシレン−トルエンスルホン酸の
酸触媒が、特に好ましい。
【００１１】硬化レゾール発泡体は、密度が８．００９
〜４８．０５５kg/m3(０．５〜３．０ポンド／立方フィ
ート) の範囲である。好ましくは、レゾール発泡体の密
度が、１１．２１３〜２８．８３３kg/m3(０．７〜１．
８ポンド／立方フィート) の範囲であるのがよい。レゾ
ール樹脂は、４０℃での粘度が５０００ cps（５Pa・s)
〜４００００ cps（４０Pa・s)であるのが好ましい。好
ましくは、レゾール樹脂は、４０℃での粘度が８０００
cps（８Pa・s)〜２００００ cps（２０Pa・s)であるの
がよい。レゾール樹脂から発泡体を調製する基本工程を
次に示す。 （ａ） レゾール樹脂の調製； （ｂ） ある改質剤の添加； （ｃ） 樹脂の中和； （ｄ） 例えば、真空ストリッパーによる水の除去； （ｅ） 界面活性剤の添加； （ｆ） 発泡剤及びコーティング材料の添加； （ｇ） 酸触媒の添加及び混合物の発泡；及び （ｈ） 発泡体の硬化。
〜４８．０５５kg/m3(０．５〜３．０ポンド／立方フィ
ート) の範囲である。好ましくは、レゾール発泡体の密
度が、１１．２１３〜２８．８３３kg/m3(０．７〜１．
８ポンド／立方フィート) の範囲であるのがよい。レゾ
ール樹脂は、４０℃での粘度が５０００ cps（５Pa・s)
〜４００００ cps（４０Pa・s)であるのが好ましい。好
ましくは、レゾール樹脂は、４０℃での粘度が８０００
cps（８Pa・s)〜２００００ cps（２０Pa・s)であるの
がよい。レゾール樹脂から発泡体を調製する基本工程を
次に示す。 （ａ） レゾール樹脂の調製； （ｂ） ある改質剤の添加； （ｃ） 樹脂の中和； （ｄ） 例えば、真空ストリッパーによる水の除去； （ｅ） 界面活性剤の添加； （ｆ） 発泡剤及びコーティング材料の添加； （ｇ） 酸触媒の添加及び混合物の発泡；及び （ｈ） 発泡体の硬化。
【００１２】発泡体は、従来からのフェノール：ホルム
アルデヒドの出発モル比を用いて製造されるレゾールか
ら調製する。今回の場合、フェノール：ホルムアルデヒ
ドの出発モル比は、１：１〜１：４．５の範囲であり、
１：１．５〜１：２．５の範囲が好ましい。高モル比の
材料は、フェノールを実質的に含まず、ホルムアルデヒ
ド共反応体又はスキャベンジャーで処理し、始めに高か
った遊離したホルムアルデヒドの量を減少させることが
できる樹脂のための基礎原料である。樹脂を濃縮して、
樹脂のフリーの水の含量を減少させる。レゾール発泡体
を製造するのに通常用いられる代表的な粘性樹脂は、５
０００ cps〜４００００ cps（５〜４０Pa・s)のオーダ
ーの粘度であり、フリーの水の含量が４〜８％である。
しかし、本発明の高粘度樹脂からフェノール発泡体を製
造する際に、使用される樹脂は、４０℃で８０００ cps
〜２００００ cps（８〜２０Pa・s)のオーダーの粘度で
あるのが好ましい。次に示す勾配をつける後硬化工程を
も用いることができる。即ち、７５〜８５℃で０〜７０
分、９０〜９５℃で２０〜１０５分、１００〜１０５℃
で６０〜１７０分の工程である。
アルデヒドの出発モル比を用いて製造されるレゾールか
ら調製する。今回の場合、フェノール：ホルムアルデヒ
ドの出発モル比は、１：１〜１：４．５の範囲であり、
１：１．５〜１：２．５の範囲が好ましい。高モル比の
材料は、フェノールを実質的に含まず、ホルムアルデヒ
ド共反応体又はスキャベンジャーで処理し、始めに高か
った遊離したホルムアルデヒドの量を減少させることが
できる樹脂のための基礎原料である。樹脂を濃縮して、
樹脂のフリーの水の含量を減少させる。レゾール発泡体
を製造するのに通常用いられる代表的な粘性樹脂は、５
０００ cps〜４００００ cps（５〜４０Pa・s)のオーダ
ーの粘度であり、フリーの水の含量が４〜８％である。
しかし、本発明の高粘度樹脂からフェノール発泡体を製
造する際に、使用される樹脂は、４０℃で８０００ cps
〜２００００ cps（８〜２０Pa・s)のオーダーの粘度で
あるのが好ましい。次に示す勾配をつける後硬化工程を
も用いることができる。即ち、７５〜８５℃で０〜７０
分、９０〜９５℃で２０〜１０５分、１００〜１０５℃
で６０〜１７０分の工程である。
【００１３】
【実施例１】 −レゾールの調製− 本発泡体の製造に用いるレゾール樹脂は、ホルムアルデ
ヒド５２％及びフェノール９９％を用いて、ホルムアル
デヒド：フェノール（Ｆ／Ｐ）モル比が２．３：１のも
のを用いた。上昇温度、５０％苛性アルカリ溶液での基
本条件下で、反応を行った。樹脂のオストワルド粘度が
６２cst(６２×１０-6m2/s)(２５℃で測定）に達したと
き、反応物を冷却し、５０％水性芳香族スルホン酸で中
和した。ホルムアルデヒドスキャベンジャーとして尿素
を、残存ホルムアルデヒドの７７モル％のレベルで添加
した。樹脂を薄膜エバポレーターに通して、水の含量を
約３０％から４〜８％に減少させた。その後、ＢＡＳＦ
製のエチレンオキサイド−ベースのノニオン界面活性剤
プルロニック F-127を、樹脂の重量の３．５％で溶融状
態で添加し、樹脂に混合し、均一混合物を形成した。樹
脂の最終粘度は、９０００ cps〜１２０００cps(９〜１
２Pa・s)（４０℃で測定）であった。
ヒド５２％及びフェノール９９％を用いて、ホルムアル
デヒド：フェノール（Ｆ／Ｐ）モル比が２．３：１のも
のを用いた。上昇温度、５０％苛性アルカリ溶液での基
本条件下で、反応を行った。樹脂のオストワルド粘度が
６２cst(６２×１０-6m2/s)(２５℃で測定）に達したと
き、反応物を冷却し、５０％水性芳香族スルホン酸で中
和した。ホルムアルデヒドスキャベンジャーとして尿素
を、残存ホルムアルデヒドの７７モル％のレベルで添加
した。樹脂を薄膜エバポレーターに通して、水の含量を
約３０％から４〜８％に減少させた。その後、ＢＡＳＦ
製のエチレンオキサイド−ベースのノニオン界面活性剤
プルロニック F-127を、樹脂の重量の３．５％で溶融状
態で添加し、樹脂に混合し、均一混合物を形成した。樹
脂の最終粘度は、９０００ cps〜１２０００cps(９〜１
２Pa・s)（４０℃で測定）であった。
【００１４】
【実施例２】 −レゾール発泡体の調製− レゾール発泡体を、高せん断、短時間滞留、回転子／固
定子連続混合器を用いて、レゾール樹脂及び界面活性剤
を発泡剤及び酸触媒と共に混合することにより、調製し
た。高せん断混合器に導入する前に、発泡剤を２００ps
i(３０kPa)で窒素により飽和させた。発泡触媒は、レゾ
ルシノール、ジエチレングリコール、及びキシレンとト
ルエンスルホン酸との混合物のブレンドであった（米国
特許第 4,883,824号及び同 4,945,077号を参照のこ
と）。レゾール樹脂、発泡剤、及び触媒を、以下の比率
で、好適な流れ計量装置（flow metering device）を用
いて、連続的に混合器に入れた： 樹脂／界面活性剤 １００ ＨＣＦＣ 141b ８．６３ 触媒1 １１．８ （注１ キシレンとトルエンスルホン酸との混合物）
定子連続混合器を用いて、レゾール樹脂及び界面活性剤
を発泡剤及び酸触媒と共に混合することにより、調製し
た。高せん断混合器に導入する前に、発泡剤を２００ps
i(３０kPa)で窒素により飽和させた。発泡触媒は、レゾ
ルシノール、ジエチレングリコール、及びキシレンとト
ルエンスルホン酸との混合物のブレンドであった（米国
特許第 4,883,824号及び同 4,945,077号を参照のこ
と）。レゾール樹脂、発泡剤、及び触媒を、以下の比率
で、好適な流れ計量装置（flow metering device）を用
いて、連続的に混合器に入れた： 樹脂／界面活性剤 １００ ＨＣＦＣ 141b ８．６３ 触媒1 １１．８ （注１ キシレンとトルエンスルホン酸との混合物）
【００１５】発泡可能な混合物（樹脂／界面活性剤、発
泡剤、触媒）は、均一間隔の管及びノズルを通って混合
器から排出され、移動表面上に泡の連続ビーズを形成し
た。これは、泡が拡張したとき、共にニットし、連続シ
ートを形成する発泡体の平行線となった。その後、発泡
体シートは、一定速度の約８０℃のコンベヤー乾燥機を
通して移動し、取扱うのに十分に硬化したボードを製造
した。このボードを、以下の後硬化サイクルを用いて、
さらに硬化を行った。７５℃で２５分、８５℃で２５
分、９０℃で５０分、９５℃で２５分、１００℃で２５
分、及び１０５℃で５０分の工程であった。
泡剤、触媒）は、均一間隔の管及びノズルを通って混合
器から排出され、移動表面上に泡の連続ビーズを形成し
た。これは、泡が拡張したとき、共にニットし、連続シ
ートを形成する発泡体の平行線となった。その後、発泡
体シートは、一定速度の約８０℃のコンベヤー乾燥機を
通して移動し、取扱うのに十分に硬化したボードを製造
した。このボードを、以下の後硬化サイクルを用いて、
さらに硬化を行った。７５℃で２５分、８５℃で２５
分、９０℃で５０分、９５℃で２５分、１００℃で２５
分、及び１０５℃で５０分の工程であった。
【００１６】
【実施例３】フェノール性樹脂５２．２５部（ホルムア
ルデヒド：フェノール比が２．３：１、フリーの水６．
５％、粘度１２０００ cps（１２Pa・s)）を含む発泡体
を調製した。これを、ハーフォームＰＩ（Harfoam PI,
ハンツマン化学会社(Huntsman Chemical Company))とプ
ルロニック F-127(BASF)との均等ブレンド物２．７５部
とプレブレンドした。これに、ＨＣＦＣ141b（アトケム
（Atochem)）１７部をカップ内でブレンドした。これ
に、レゾルシノール、ジエチレングリコール、及びキシ
レンとトルエンスルホン酸との混合物のブレンド物を含
有する触媒５部を、激しく攪拌しながら素早く添加し
た。この際、ブレンド物を、密閉したモールド２０３ｍ
ｍ×２０３ｍｍ×５１ｍｍ（８インチ×８インチ×２イ
ンチ）に移した。モールドをシールし、２０分間８０℃
に置いた。得られた発泡体を熱したモールドから取り外
し、５日間室温で貯蔵した。この際、熱伝導率は０．０
３８ｗ／ｍ・Ｋ（０．２６２ＢＴＵ×ｈ-1・ft-2・ oＦ
-1）であり、密度２４kg/m3(１．５ pcf）であった。発
泡体は、非常に粗い構造であり、平均気泡サイズが２８
０μであった。
ルデヒド：フェノール比が２．３：１、フリーの水６．
５％、粘度１２０００ cps（１２Pa・s)）を含む発泡体
を調製した。これを、ハーフォームＰＩ（Harfoam PI,
ハンツマン化学会社(Huntsman Chemical Company))とプ
ルロニック F-127(BASF)との均等ブレンド物２．７５部
とプレブレンドした。これに、ＨＣＦＣ141b（アトケム
（Atochem)）１７部をカップ内でブレンドした。これ
に、レゾルシノール、ジエチレングリコール、及びキシ
レンとトルエンスルホン酸との混合物のブレンド物を含
有する触媒５部を、激しく攪拌しながら素早く添加し
た。この際、ブレンド物を、密閉したモールド２０３ｍ
ｍ×２０３ｍｍ×５１ｍｍ（８インチ×８インチ×２イ
ンチ）に移した。モールドをシールし、２０分間８０℃
に置いた。得られた発泡体を熱したモールドから取り外
し、５日間室温で貯蔵した。この際、熱伝導率は０．０
３８ｗ／ｍ・Ｋ（０．２６２ＢＴＵ×ｈ-1・ft-2・ oＦ
-1）であり、密度２４kg/m3(１．５ pcf）であった。発
泡体は、非常に粗い構造であり、平均気泡サイズが２８
０μであった。
【００１７】
【実施例４】 −発泡剤中にＰＭＭＡ１％− ポリメチルメタクリレート（平均ＭＷ１２００００アル
ドリッチ）１部を、２８℃、密閉容器内のＨＣＦＣ141b
（アトケム（Atochem)）９９部に溶解した（発泡剤及び
添加剤(a) ）。発泡体を実施例３のように調製したが、
調製した発泡剤及び添加剤(a) １１部を用いた。得られ
た発泡体は、細かい気泡構造であり、かつ熱伝導率が
０．０２１ｗ／ｍ・Ｋ（０．１４４ＢＴＵ×ｈ-1・ft-2
・ oＦ-1）であり、密度２４kg/m3 又は１．５ pcfであ
った。ＳＥＭ写真から、気泡壁及び壁体の材料の層がわ
かる。
ドリッチ）１部を、２８℃、密閉容器内のＨＣＦＣ141b
（アトケム（Atochem)）９９部に溶解した（発泡剤及び
添加剤(a) ）。発泡体を実施例３のように調製したが、
調製した発泡剤及び添加剤(a) １１部を用いた。得られ
た発泡体は、細かい気泡構造であり、かつ熱伝導率が
０．０２１ｗ／ｍ・Ｋ（０．１４４ＢＴＵ×ｈ-1・ft-2
・ oＦ-1）であり、密度２４kg/m3 又は１．５ pcfであ
った。ＳＥＭ写真から、気泡壁及び壁体の材料の層がわ
かる。
【００１８】
【実施例５】 −発泡剤中にＰＭＭＡ１０％− ポリメチルメタクリレート（平均ＭＷ１２００００アル
ドリッチ）１０部を、２８℃で、密閉容器内のＨＣＦＣ
141b（アトケム（Atochem)）９０部に溶解した（発泡剤
及び添加剤混合物(b) ）。発泡体を実施例３のように調
製したが、調製した発泡剤及び添加剤混合物（ｂ）１１
部を用いた。得られた発泡体は、細かい気泡構造であ
り、かつ熱伝導率が０．０２０ｗ／ｍ・Ｋ（０．１３８
ＢＴＵ×ｈ-1・ft-2・ oＦ-1）であり、密度２４kg/m3
又は１．５ pcfであった。ＳＥＭ写真から、気泡壁及び
壁体の材料の層がわかる。平均気泡サイズは、１５０μ
であった。
ドリッチ）１０部を、２８℃で、密閉容器内のＨＣＦＣ
141b（アトケム（Atochem)）９０部に溶解した（発泡剤
及び添加剤混合物(b) ）。発泡体を実施例３のように調
製したが、調製した発泡剤及び添加剤混合物（ｂ）１１
部を用いた。得られた発泡体は、細かい気泡構造であ
り、かつ熱伝導率が０．０２０ｗ／ｍ・Ｋ（０．１３８
ＢＴＵ×ｈ-1・ft-2・ oＦ-1）であり、密度２４kg/m3
又は１．５ pcfであった。ＳＥＭ写真から、気泡壁及び
壁体の材料の層がわかる。平均気泡サイズは、１５０μ
であった。
【００１９】
【実施例６】 −油５％及びレキソール６５／１０− ヒマワリ油５部（食品グレード）及び界面活性剤レキソ
ール６５／１０（ハンツマン化学会社(Huntsman Chemic
al Company))１部を、フレオン 113（デュポン(duPon
t)）９４部に溶解した（発泡剤ブレンド(c) ）。実施例
３の界面活性剤ブレンド物１．９部と共にブレンドした
実施例１のフェノールホルムアルデヒド樹脂３６．１
部、及び発泡剤ブレンド(c) を用い、実施例３に記載さ
れる触媒ブレンド物４．５部を用いて発泡体を調製し
た。得られた発泡体は、油状シーンを有する細かい気泡
構造を有し、かつ熱伝導率が０．０１９ｗ／ｍ・Ｋ
（０．１２９ＢＴＵ×ｈ-1・ft-2・ oＦ-1）であり、密
度２４kg/m3 又は１．５ pcfであった。ＳＥＭ写真か
ら、気泡壁及び壁体上に滴状及び湿潤領域があることが
わかる。
ール６５／１０（ハンツマン化学会社(Huntsman Chemic
al Company))１部を、フレオン 113（デュポン(duPon
t)）９４部に溶解した（発泡剤ブレンド(c) ）。実施例
３の界面活性剤ブレンド物１．９部と共にブレンドした
実施例１のフェノールホルムアルデヒド樹脂３６．１
部、及び発泡剤ブレンド(c) を用い、実施例３に記載さ
れる触媒ブレンド物４．５部を用いて発泡体を調製し
た。得られた発泡体は、油状シーンを有する細かい気泡
構造を有し、かつ熱伝導率が０．０１９ｗ／ｍ・Ｋ
（０．１２９ＢＴＵ×ｈ-1・ft-2・ oＦ-1）であり、密
度２４kg/m3 又は１．５ pcfであった。ＳＥＭ写真か
ら、気泡壁及び壁体上に滴状及び湿潤領域があることが
わかる。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年７月１１日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
Claims (20)
- 【請求項１】 発泡組成物及びフィルム形成添加剤を含
む発泡剤を提供し、組成物を混合して発泡を開始し、各
気泡が内部表面を有し、かつ該内部表面がコーティング
材料によって連続的に被覆される気泡である絶縁発泡体
を製造し、発泡体を８．００９〜４８．０５５kg/m
3(０．５〜３．０ポンド／立方フィート)の範囲の密度
に硬化させ、被覆された気泡を有する該発泡体が０．０
２９ｗ／ｍ・Ｋ（０．２００ＢＴＵ×ｈ-1・ft-2・ oＦ
-1）未満の熱伝導率を有する絶縁発泡体の製造方法。 - 【請求項２】 発泡体組成物が、熱可塑性又は熱硬化性
組成物から製造される請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 発泡体組成物が、フェノール−ホルムア
ルデヒド樹脂から製造される請求項１記載の方法。 - 【請求項４】 発泡体組成物が、実質的に遊離したホル
ムアルデヒドを有さないフェノール・ホルムアルデヒド
・レゾール樹脂から製造され、水含量が４〜８％であ
り、４０℃での粘度が５０００ cps（５Pa・s)〜４００
００ cps（４０Pa・s)であり、得られた発泡体組成物が
独立気泡レゾール発泡体である請求項１記載の方法。 - 【請求項５】 気泡壁及びフィルム形成コーティング
が、多層化バリヤーフィルムを形成する請求項１記載の
方法。 - 【請求項６】 気泡壁及びフィルム形成コーティング
が、空気進入のバリヤーであり、かつ独立気泡の内部へ
のガス進出を絶縁する請求項１記載の方法。 - 【請求項７】 コーティング材料がポリマーである請求
項１記載の方法。 - 【請求項８】 コーティングが、界面活性剤及び鉱油又
は植物油の混合物である請求項１記載の方法。 - 【請求項９】 コーティング材料が、ポリビニルアルコ
ール、ポリアクリル酸、ポリビニルピロリドン、又はポ
リエチレングリコールである請求項１記載の方法。 - 【請求項１０】 コーティング材料が、ポリメチルメタ
クリレートである請求項１記載の方法。 - 【請求項１１】 a.発泡組成物及びb.フィルム形成コー
ティング材料を含む発泡剤から得られる絶縁発泡体であ
って、絶縁発泡体が被覆された気泡を有し、各気泡が内
部表面を有し、独立気泡の内部表面をフィルム形成コー
ティング材料が連続的に被覆し、被覆された気泡を有す
るレゾール発泡体が０．０２９ｗ／ｍ・Ｋ（０．２００
ＢＴＵ×ｈ-1・ft-2・ oＦ-1）未満の熱伝導率を有し、
８．００９〜４８．０５５kg/m3(０．５〜３．０ポンド
／立方フィート) の範囲の密度である絶縁発泡体。 - 【請求項１２】 発泡体組成物が、熱可塑性又は熱硬化
性組成物である請求項１１記載の発泡体。 - 【請求項１３】 発泡体組成物が、フェノール−ホルム
アルデヒド樹脂である請求項１１記載の発泡体。 - 【請求項１４】 発泡体組成物が、実質的に遊離したホ
ルムアルデヒドがないフェノール・ホルムアルデヒド・
レゾール樹脂であって、水含量が４〜８％であり、４０
℃での粘度が５０００ cps（５Pa・s)〜４００００ cps
（４０Pa・s)であり、得られた発泡体組成物が独立気泡
レゾール発泡体である請求項１１記載の発泡体。 - 【請求項１５】 気泡壁及びフィルム形成コーティング
が、多層化バリヤーフィルムを形成する請求項１１記載
の発泡体。 - 【請求項１６】 気泡壁及びフィルム形成コーティング
が、空気進入のバリヤーであり、かつ独立気泡の内部へ
のガス進出を絶縁する請求項１１記載の発泡体。 - 【請求項１７】 コーティング材料がポリマーである請
求項１１記載の発泡体。 - 【請求項１８】 コーティングが、界面活性剤及び鉱油
又は植物油の混合物である請求項１１記載の発泡体。 - 【請求項１９】 コーティング材料が、ポリビニルアル
コール、ポリアクリル酸、ポリビニルピロリドン、又は
ポリエチレングリコールである請求項１１記載の発泡
体。 - 【請求項２０】 コーティング材料が、ポリメチルメタ
クリレートである請求項１１記載の発泡体。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/410,607 US5786398A (en) | 1995-03-24 | 1995-03-24 | Manufacture of insulating foams containing film forming additives |
| US08/410607 | 1995-03-24 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08319365A true JPH08319365A (ja) | 1996-12-03 |
| JP2908748B2 JP2908748B2 (ja) | 1999-06-21 |
Family
ID=23625461
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8009086A Expired - Fee Related JP2908748B2 (ja) | 1995-03-24 | 1996-01-23 | 絶縁発泡体及びその製造方法 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP2908748B2 (ja) |
| KR (1) | KR0164685B1 (ja) |
| AU (1) | AU5294996A (ja) |
| CA (1) | CA2214770A1 (ja) |
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| US7951449B2 (en) | 2002-06-27 | 2011-05-31 | Wenguang Ma | Polyester core materials and structural sandwich composites thereof |
| KR100482427B1 (ko) * | 2003-12-19 | 2005-04-14 | 박장원 | 성형몸체와 내부 공동구조체가 일체형으로 형성되는 가교발포성형체와 그 성형방법 |
| EP1709110B1 (en) * | 2004-01-30 | 2020-03-18 | Synbra Propor B.V. | Expanded polystyrene bead having functional skin layer, manufacturing process thereof, and functional eps product and manufacturing process thereof using the same |
| NZ555747A (en) * | 2004-12-23 | 2009-09-25 | Kingspan Holdings Irl Ltd | Toughened phenolic foam |
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| US20080161432A1 (en) | 2006-12-29 | 2008-07-03 | Korwin-Edson Michelle L | Room temperature crosslinked foam |
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| CH559226A5 (ja) * | 1968-01-27 | 1975-02-28 | Saleen Gmbh & Co | |
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1995
- 1995-03-24 US US08/410,607 patent/US5786398A/en not_active Expired - Fee Related
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- 1996-01-19 WO PCT/US1996/000614 patent/WO1996030437A1/en not_active Ceased
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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