JPS5840576B2 - 尿素樹脂泡沫板の硬化方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、尿素樹脂泡沫板の迅速なる硬化方法に係わり
、尿素樹脂泡沫板を硬化させた後乾燥して得られる発泡
尿素樹脂板の能率的製造方法に極めて有効なるものであ
る。

尿素樹脂泡沫板を硬化させた後乾燥して得られる発泡尿
素樹脂板は建材、農業用床上、断熱材、緩衝材等として
用いられているが、従来、その製造方法としては、例え
ば、特公昭４２−２３１１８号公報又は特公昭４６−１
９８７４号公報に示されている如く、硬化剤及び界面活
性剤を含む水溶液を起泡させた泡沫と尿素樹脂初期縮合
物の水溶液とを混合する方法により得られる尿素樹脂泡
沫を、吐出管からブロック状に吐出させ、常温大気中に
て硬化後、更に切り出し必要に応じ乾燥させることによ
る方法がとられていたが、この方法は、切り出しの工程
において切断による剪断力に耐える程までには硬化させ
難く、また充分に硬化させるには長時間放置させねばな
らず生産能率が低いという欠点があった。

また、上記方法において、吐出管から吐出されたブロッ
クを単に加熱するか又は熱風により加熱することにより
硬化させる方法も提案されたが、この方法においては、
ブロック表面層は加熱により硬化が進行すると共に水分
が蒸発するために蒸発潜熱が奪われブロック内部まで均
一に加熱し難く、内部と表面との収縮差に基いてクラッ
クが生起され易いという欠点がある。

更に別の硬化方法としては、ブロックを高周波電場内で
誘電加熱する方法も提案されているが、特殊の大型装置
を必要とし、工業生産上は実施し難いものである。

そこで、本発明者らは、前記尿素樹脂泡沫を吐出した後
に硬化前に板状に賦形するか或は尿素樹脂泡沫を板状に
吐出させ、硬化前に板状物となし、この尿素樹脂泡沫板
を熱風下に加熱することにより硬化させる方法を提案し
たが、板の厚みが増すと共に前記同様泡沫板は均一加熱
され難くなり、好ましい結果が得られなかった。

こＳにおいて、尿素樹脂泡沫から発泡尿素樹脂板を製造
する方法において、硬化を能率よく促進させる方法が強
く望まれ、本発明者らは鋭意実験的研究を重ねた結果、
小型の密閉容器中で尿素樹脂泡沫を加熱するとき、均一
な加熱が行なわれ、クラックが生起しないという事実を
見出し、これを更に深く究明した結果高湿度下に加熱す
ることが尿素樹脂泡沫の均一硬化に極めて有効であるこ
とをつきとめ本発明を完成させた。

本発明は、硬化剤及び界面活性剤を含む水溶液を起泡さ
せた泡沫と尿素樹脂初期縮合物の水溶液とを混合して得
られる未硬化の尿素樹脂泡沫の板状物を高湿度雰囲気下
に加熱することを特徴とする尿素樹脂泡沫板の硬化方法
である。

本発明の目的は、クラック、歪み等のない均質な尿素樹
脂泡沫の硬化板を得ることにあり、更に未硬化の尿素樹
脂泡沫板を短時間に均一に硬化させる方法を提供するこ
とにある。

本発明の方法に用いられる尿素樹脂初期縮合物の水溶液
は、尿素とホルムアルデヒドとを水中で反応させて得ら
れる初期縮合体の水溶液であり、反応時に用いた触媒、
着色剤、その他派加物等を若干量含むものも勿論適用さ
れる。

例えば、尿素とホルマリンとを反応させた初期縮合体の
水溶液に更に少量の尿素を後添加して得られる水溶液は
好ましい例である。

本発明に用いられる尿素樹脂初期縮合物の水溶液は、固
形分の濃度が約３０〜約６０重量φであり、使用原料と
しての尿素とホルムアルデヒドとが、モル比で尿素１に
対しホルムアルデヒド１〜２含まれるものである。

縮合度は、上記モル比範囲の４０饅水溶液の２５℃の粘
度が１５〜３０ｃｐ程度を示すものであればよい。

本発明の方法に用いられる硬化剤は、前記尿素樹脂初期
縮合物の硬化を促進するものであり、般に酸類が用いら
れ、例えば、塩酸、硫酸、燐酸、蟻酸、酢酸等無機及び
有機の酸が挙げられる。

また、本発明の方法に用いられる界面活性剤は、その水
溶液が気体、例えば、空気との攪乱により安定で微細な
起泡性を示すものであり、その例としては、アルキルナ
フタレンスルホン酸ソーダ、アルキルベンゼンスルホン
酸ソータ、アルコールスルホナート等が挙げられる。

これら硬化剤及び界面活性剤は各々０５〜３φ程度の水
溶液として用いられ、この水溶液は本発明の目的が達成
される限り着色剤等の他適宜添加剤が加えられてもよい
。

この水溶液からは例えば、特公昭４２−２３１１８号公
報又は特公昭４６−１９８７４号公報に記載の方法によ
り、容易に本発明の方法に用いられる泡沫が得られる。

本発明の方法に用いられる未硬化の尿素樹脂泡沫は、上
記泡沫と前記尿素樹脂初期縮合物の水溶液とを混合する
ことにより、例えば上記公報に記載の方法により容易に
得られるものである。

前記尿素樹脂初期縮合物の水溶液と上記泡沫とが接触す
ることにより、尿素樹脂初期縮合物は常温でも硬化が進
行するので、充分流動性を有する未硬化の状態で尿素樹
脂泡沫の板状物が調製されねばならない。

未硬化の尿素樹脂泡沫の板状物は、例えば、前記公報記
載の方法を用い広口の吐出管又は流出口から任意の板の
上に未硬化の尿素樹脂泡沫を流出し、それを流延又は押
し拡げることにより容易に得られる。

板の厚みは通常１０〜４０ｍｍ程度である。

未硬化の尿素樹脂泡沫は、硬化が進行しやがて初期硬化
の段階に至る。

未硬化の段階では、尿素樹脂泡沫板をナイフで切断して
も、分断することができないが、硬化の進行に伴なって
尿素樹脂泡沫板はやがてナイフで分断されるに至る。

初期硬化の段階はこれによって容易に判定される。

初期硬化時間は、前記尿素樹脂溶液と前記泡沫とが接触
混合された後、即ち尿素樹脂泡沫が生成した後、上記初
期硬化状態に至るまでの時間で定義される。

本発明の方法に用いられる尿素樹脂泡沫の初期硬化時間
は通常室温において１０〜６０秒程度であり初期硬化の
段階に至る前に板状に成形されねばならない。

本発明に用いられる未硬化の尿素樹脂泡沫板は通常、樹
脂分を約１５〜３０重量饅、界面活性剤及び硬化剤を各
々約０．１５〜１．０重量饅、水を約８４〜６９重量饅
含み、粒径約０．０１〜１關の泡粒の集合体からなるも
のである。

前記せる如く、本発明に用いられる未硬化の尿素樹脂泡
沫板は、多量の水分を含有するので、それを単に加熱す
ることによっては、容易には硬化が進行しないが、本発
明の方法はか＼る未硬化の尿素樹脂泡沫板を高湿度下に
加熱することにより硬化を進行させることに特徴がある
。

本発明の方法において、未硬化の尿素樹脂泡沫板が接触
する雰囲気の高湿度は通常５０優以上好ましくは、７０
％以上の相対湿度である。

高湿度下に加熱することにより、未硬化の尿素樹脂泡沫
板は温度が上昇するが、通常約４０〜８０℃で加熱され
る。

か＼る条件下においては、取扱いが容易となる（こ要す
る時間は１０分以下であり、本発明の硬化方法は取扱可
能に至る時間を著るしく短縮せしめる効果を有するもの
である。

本発明の方法に用いられる高湿度の雰囲気は水蒸気を供
給することにより、特に４０〜８０℃の高湿度雰囲気は
高温の水蒸気を供給することにより容易に得られる。

高温での加熱は、任意の方法でよいが、特に上記高温の
水蒸気の供給によって容易に達成される。

装置としては、箱型の容器等が好ましい。

通常、高温の水蒸気の供給口と排気口とを備えたものが
用いられる。

尿素樹脂泡沫板の硬化速度を高める方法としては、尿素
樹脂泡沫板中の硬化剤濃度を高める方法もあるが、この
方法によれば製品の発泡尿素樹脂板を使用する際、用途
によっては弊害が伴ない易く好ましくない上、初期硬化
時間が短かくなり、生成尿素樹脂泡沫を板状に成形する
のに許容される時間が短かくなり、板状に成形する操作
に困難を伴ない易い。

本発明の硬化方法において、高湿度雰囲気下の加熱時間
は、尿素樹脂泡沫板の取扱のしやすさによって決定され
る。

即ち、作業者の持運び等により容易には硬化板が崩壊し
ない程度にまで進行していることによって判定される。

かくして得られる硬化尿素樹脂泡沫板は、加熱硬化中に
若干の水分の蒸発を伴なうが、未だ多量の水分を含有す
るので、このものを次いで乾燥することにより製品の発
泡尿素樹脂板が得られる。

乾燥は熱風により強制乾燥するのが能率的である。

乾燥装置としては普通使用される型のもので充分である
。

通常的１００〜１６０℃で行なわれ、１００℃では約２
０〜３０分、１６０℃では数分で乾燥は終了する。

乾燥後の製品発泡尿素樹脂板は、前記粒径の尿素樹脂泡
沫から製造した場合、通常見掛密度０．０５〜０５０１
ｇ／ｉ程度の極めて軽量な板材として得られる。

本発明の方法によれば、前記尿素樹脂泡沫から板状に成
形する工程、本発明の硬化工程及び乾燥工程を経ること
により、極めて能率的に発泡尿素樹脂板が製造される。

以下実施例を挙げて更に詳しく説明するが、本発明の技
術的範囲はそれに限定されるものではない。

実施例 １ 樹脂固形分濃度が４２重量φであり、尿素：ホルムアル
デヒドのモル比が１：１．２であり、かつ２５℃の粘度
が２０ｃｐである尿素樹脂水溶液と、ブチルナフタレン
スルホン酸ソーダ及び燐酸を各各１重量饅含む水溶液と
から特公昭４２−２３１１８号記載の構造の装置（泡沫
生成能力６ｍ／時）を用いて湿潤時のかさ密度４２ｋｇ
／−の尿素樹脂泡沫を常温の空気中でゴム製シートの上
に流延し、丸棒を用いて板状に押し拡げることにより厚
さ２５１ｍ、縦・横各５００山の尿素樹脂泡沫板を得た
。

これを、水蒸気供給口と排出口とを備えた箱型容器内に
静置し、１００℃の水蒸気を少量ずつ供給し相対湿度８
０優及び箱内温度を６０℃に保って、６分間硬化させた
。

箱型容器から硬化尿素樹脂泡沫板をとり出したがクラッ
ク、歪み等のないものであった。

次いでこれを１２０℃の熱風加熱式乾燥機内に移設し７
分間乾燥した。

次いで乾燥機から取り出したが、発泡尿素樹脂板にもク
ラック、歪み等はなかった。

この発泡尿素樹脂板の乾燥時のかさ密度は０．０１５ｇ
／ｃＩｉｔであった。

なお、比較例として、上記尿素樹脂泡沫板を１５℃の空
気中に放置したが、取扱可能に至るまで硬化するまでに
２時間を要した。

更に、別の比較例として、上記尿素樹脂泡沫板を６０℃
の熱風加熱式乾燥機に入れて３０分間加熱硬化したとこ
ろ、得られた硬化尿素樹脂泡沫板にはそりとクラックが
入っていた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 硬化剤及び界面活性剤を含む水溶液を起泡させた泡
   沫と尿素樹脂初期縮合物の水溶液とを混合して得られる
   未硬化の尿素樹脂泡沫の板状物を高湿度雰囲気下に加熱
   することを特徴とする尿素樹脂泡沫板の硬化方法。