JPS6230035A - 積層体とその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はフェノール樹脂フオームと金属とからなる積層
体及びその製造方法に関する。

〔従来技術〕

フェノール樹脂フオームは各種の有機発泡材の中でも最
も耐熱性、耐火性が優れており、したがって建築基準法
で耐火性が要求される高層ビル、公共建築物等の断熱材
、天井材、壁材等の建築資材分野でその利用が期待され
ている。

ところで、このような分野では、耐熱性や耐火性を向上
するためあるいは装飾性や美感を付与するために金属の
面材と積層することを要望される場合がある。しかしフ
ェノール樹脂フオームはポリウレタンと異なり金属面材
やフィルム等との自己接着性が極めて悪く、フオーム成
形時にフオーム表面上に直接金属面材を積層したのでは
接着強度が著しく弱く、すぐに両者が剥離するという問
題がある。したがって、たとえば特開昭５５−１１８８
５２号公報に開示されているガラス繊維層を介してフオ
ームと金属面材とをフオームの自己接着性だけにより積
層する方法、あるいは特開昭５２−１１０７９１号公報
に開示されているフオーム原液をガラスマットに含浸さ
せて一体発泡させると共に、金属面材を自己接着性を利
用して積層する方法等では、他の有機フオーム材料では
いざ知らず、ことフェノール樹脂フオームに関しては充
分な実用接着強度を持つものは得られない。

そこで、出願人は先に実開昭５６−１３３００９号公報
において金属面材とフェノール樹脂フオームの接着性を
改良するため接着剤を利用することを提案した。該技術
のより詳しい内容は、−例として金属〆接着剤２耐火被
覆材２接着剤／フオームの構成とするものであり、金属
面材とフオームを接着するのにガラス繊維布のような布
または紙状の耐火被覆材の両面に接着材を塗布して、こ
れを中間層として金属とフオームを積層するものである
。

しかし、この方法ではフェノール樹脂フオームの表面に
のみ耐火被覆材が存在するため、成形後の大きな収縮現
象が生じた際にフオームに亀裂が入り、したがって一体
発泡成形が難しいという問題がある。また別の問題とし
て、積層体の曲げ強度が小さいことがある。曲げ強度の
改良に関しては、たとえばガラス繊維の如き繊維状物を
フオーム原液に混入して発泡させ、繊維補強を行う方法
も考えられるが、繊維状物を混入したフオーム原液は粘
度が上昇して混合攪拌作業が困難となり、また出来上が
ったフオームも発泡倍率が低く、密度が大で断熱効果の
劣ったものになるという問題がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

本発明者らは、かかる現況に鑑み、金属面材とフェノー
ル樹脂フオーム間の接着強度が大きく、フオーム層の成
形収縮が小さく成形収縮による亀裂が発生せず、また耐
火性もあり、曲げ強度の大なる積層体が得られないか検
討を行い、本発明に到達した。

〔問題点を解決するための手段〕

すなわち、本発明はフェノール樹脂フオームの少なくと
も片面に、酸化珪素を主成分とする接着剤層を介して金
属面材が積層されており、フェノール樹脂フオーム内の
ほぼ全域に亘り長繊維が分散されかつ該長繊維の一部が
接着剤層に達していることを特徴とする積層体であり、
その好適なる製法として予め酸化珪素を主成分とする水
性分散でもって長繊維からなる不繊布もしくはゎた状物
と金属面材とを接着し、次いで熱処理を行うことにより
水分を除去して両者を固着し、然るのち不繊布側にレゾ
ール型フェノール樹脂、発泡材及び硬化材との混合物を
供給して発泡硬化させてフェノール樹脂フオーム中のほ
ぼ全域に亘り長繊維を分散させるとともに金属面材と積
層することを特徴とする積層体の製法に関する。

〔作用・効果〕

本発明の積層体はフェノール樹脂フオーム４の少なくと
も片面に接着材層２を介して金属面材１が接着されてお
り、フオーム中のほぼ全域には長繊維３が分散されてい
て、また該繊維の一部は接着剤層３に到達している。こ
のような構成になっていることにより、フオーム層が補
強されて曲げ強度が改良され、またフオームと金属面材
のみが面接着しているのではなく長繊維と金属とが強固
に接着しているので、フオーム及び接着剤層の両方に強
く結合した該長繊維の働きにより、全体として強固な結
合力を示す積層体となる。更にフオーム中のほぼ全域に
存在する長繊維３はフオーム成形後の収縮を抑え、収縮
に基づく亀裂を防止する働きも示す。

更に本発明の構成では、接着剤自体耐火性を有するので
、耐火テストを行った際、火災にさらされた金属面材が
熱膨張により剥離した際も、接着剤が耐火層として作用
し、フオームの燃焼を遅延さす作用がある。また、接着
層は、不繊布材料と固着しているため、耐火テスト中、
フオーム表面から脱落することなくその効果を発揮する
。また、フオーム中に分散された不繊布は、火災にさら
されたフオームに生じるクラックの進行を妨げ、フオー
ムのパネルからの脱落を防止する。

以上のような本発明の積層体の各成分の相刺効果により
、本発明の積層体は、耐火パネルとして、ビルディング
、学校、体育館、映画館、図書館等の公共施設の内装材
、外装材に特に好適である。

以下本発明の積層体につき、その好適な製造方法ととも
に説明する。

金属面材１１は接着剤１２を塗布された後長繊維からな
る不縁布１３と重複される。金属面材１１は、鉄、アル
ミニウムあるいは各種合金、更には表面にクロム処理、
亜鉛びき等の処理が施されていてもよい。勿論、着色塗
料によって着色された金属面材であってもよい。長繊維
からなる不繊布もしくはわた状物は、ガラス繊維、ロッ
クウール、アスベスト繊維あるいは各種合成繊維（ポリ
プロピレン繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ポ
リブチレンテレフタレート繊維、ナイロン繊維など）天
然繊維（やし繊維、しゅろ繊維、木綿など）金属繊維の
不織布、もしくはわた状物を例示することができる。接
着剤１２は酸化珪素を主成分とする水性分散液からなり
、固形分濃度が５〜７５ｗ　ｔ％、とくに４０〜６０ｗ
ｔ％、したがって水分量が２５〜９５ｗ　ｔ％、と（に
４０〜６０ｗ　ｔ％のものが好適である。

固形分中の酸化珪素すなわち５ｉ０２は５０〜１００ｗ
ｔ％であり、残部は有機高分子、好ましくはアクリルゴ
ム、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、ＳＢＲ等のゴム
あるいはポリ塩化ビニル、ＡＢＳ等の樹脂からなる。有
殿高分子の存在は接着層の耐火性、可撓性、不繊布もし
くはねた状物との接着性を向上させるので、できれば共
存させた方が好ましい。但し、固形分が７５−Ｌ％を越
えても、有機高分子量が固形分中５０％を越えても、金
属面材との接着性や耐火性が低下するので、前記範囲内
になるように注意すべきである。接着剤の塗布は公知の
方法で適用でき、スプレー法、ローラーコーターによる
塗布等が挙げられるが、とくにスプレー法が好ましい。

接着剤を塗布された面材は加熱器１５に送られ、接着剤
中の水分が乾燥除去されるとともに金属面　　材と不繊
布もしくはねた状物が強固に接着される。

加熱器内の温度は、通常５０ないし１１０’Ｃ２好まし
くは８０℃ないし１００℃の範囲である。

次に接着積層された面材上にレゾール型フェノール樹脂
混合物が供給される。すなわち、液状レゾール型フェノ
ール樹脂１６と酸性硬化剤１７及び発泡剤１８とが混合
され、積層面材上に供給される。

酸性硬化剤には、レゾール型フェノール樹脂フオームの
硬化に用いられる種々の公知の強酸性化合物が適用でき
、たとえばルイス酸、塩酸、硝酸、硫酸、リン酸、ピロ
リン酸、ポリリン酸などの無機酸、フェノールスルホン
酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、メクク
レゾールスルホン酸、レゾルシノールスルホン酸、ブチ
ルスルホン酸、プロピルスルホン酸などの有機酸あるい
はこれらの混合酸を例示することができる。酸性硬化剤
の使用量は通常レゾール型フェノール樹脂１００重量部
に対して約３〜３０重量部である。

発泡剤には重炭酸ソーダ、炭酸アンモンなどの無機系、
アブジカルボンアミド、アブビスイソブチロニトリルな
どの有機系を挙げることができ、中でも揮発性発泡剤、
たとえばペンタン、ブタン、プロパンなどの炭化水素、
アルコール、エーテルあるいはフレオメｌ’ｌｌｌ　、
Ｒ１１２、Ｒ１１３などの７・ロゲン化炭化水素が好ま
しい。発泡剤の使用量は通常レゾール型フェノール樹脂
１００重量部に対して約３〜３０重量部である。

また、その他の添加剤、たとえば安定剤、硬化促進剤、
硬化遅延剤、界面活性剤、顔料あるいは難燃剤、無機充
瞑剤を必要に応して併用してよいことは勿論である。

フオーム原液を供給された面材は、次に加熱器１９に送
り込まれ発泡硬化反応が完了されて製品となる。この時
不繊布もしくはねた状物もフオーム原液の発砲とともに
膨張して繊維間にフェノール樹脂フオームが充填され、
はぼフオーム全体に亘って長繊維が分散した形となる。

加熱器１９は、約５０〜１５０℃、好ましくは８０〜１
３０°Ｃの温度範囲に設定され、約３０秒〜１０分間加
熱する。

以上のようにして製造された積層体は、前述の如き特徴
を有しており、したがって天井材、壁材、断熱材等の用
途に好ましく利用される。

本発明の具体例として上記のようにフェノール樹脂フオ
ームの片面にのみ金属面材を積層体するものを示したが
、勿論両面に積層してもよい。更に別には、片面のみに
金属面材を積層体した場合には他の面に金属面材以外の
面材たとえば木毛セメント板、石こう板、紙等を積層し
てもかまわない。

〔実施例〕

実施例１ シリカゾル（Ｐｌ＋　８．５、固形分濃度６０％）１０
０ｊＴＬ５ｉ部とアクリルゴムエマルジョン（ｐＨ９、
固形分濃度５０％）３０重９部とを混合し、接着剤Ａを
調製した。アクリル樹脂焼付は鋼板（厚さ０．２７ｍｍ
）に接着剤Ａをロールコータ−で５００ｇ／ｍ塗布した
後、塗布面にガラス不織布（厚さ１０ｍｍ、３００ｇ／
ｒ＋（）を貼着した後１００℃の加熱炉を通過させ、接
着剤を固化させた。次にこの積ＮＦｉのガラス不織布側
にレゾール型フェノール樹脂１００重量部、硬化剤１）
−トルエンスルホン酸１０重量部、発泡剤トリクロロフ
ロロメタン１０重量部とからなる混合物を供給した。

この混合物の上に更に前記したと同様の方法で製造した
ガラス不織布〆鋼板積層板をガラス不織布を内面にして
載せた後、９０℃に加熱した炉内を１０分間通過させる
ことによりレゾール型フェノール樹脂混合物を発泡硬化
させ、厚さ５０ｍｍのガラス繊維がまんべんなく分散し
たフェノール樹脂フオームを得た。このようにして、鋼
板／接着材Ａ／ガラス不繊布混入フェノール樹脂フオー
ム／接着剤Ａ／鋼板の構成からなる積層パネルを製造し
た。

この積層パネルから試験片を切り出し く　ｉ　）　ＡＳＴｔｌＣ−３９３の方法に準じる曲げ
試験及び（ｉｉ　）　ＪＩＳ　Ａ’−１３０４に基く耐
火テストを行った。

（ｉ）の結果、曲げ降伏点応力は３．５ｋｇ／ｃｕｔで
あった。また（　ｉｉ　）の耐火テストでの接着剤層の
燃え上りはわずかであり鋼板及びフェノール樹脂フオー
ム層の剥離脱落がなく、裏面温度も１３０℃以下であっ
た。

比較例１ 実施例１において、接着剤Ａを塗布しない以外は実施例
１と同様に行ったが、成形直後に鋼板とフェノール樹脂
フオームとの間が容易に剥離した。

比較例２ 実施例１に於て、ガラス不繊布として、厚さ０．５ｍｍ
　、３０　ｇ　／　ｒｒｒの不繊布を用いる以外は同様
にしてパネルを製造した。このパネルにおいて、ガラス
繊維はフェノール樹脂発砲体の表面付近にしか存在しな
い不均一なものであった。このパネルを５０°Ｃのエア
ーオープンで加熱促進を行ったところ、２４時間でフェ
ノール樹脂発砲体のガラス繊維が存在する部分とガラス
繊維が存在しない部分との界面に亀裂を生じた。

比較例３ 接着性Ａの代りに２液性ウレタン系接着剤の接着剤を用
いる以外は実施例１と同様に行った。

曲げ強度は２．５ｋｇ／ｃｎｌであり、ウレタン系接着
剤とフェノール樹脂発砲体との界面が剥離した。また耐
火テストでは、テスト２分後からウレタン系接着剤が燃
え上り、鋼板の脱落を生じた。またフェノール樹脂の炭
化も早＜、１５分で裏面にまで進行し、テストで不合格
となった。

比較例４ 実施例１と異なり、予めフェノール樹脂フオームを作っ
ておき、これと、実施例１で用いた鋼板とを３０ｇ／ｍ
のガラス不繊布に含浸させた接着剤Ａで貼着した。この
方法では、接着剤中の水の蒸発が妨げられるため、硬化
に１週間を要した。

加熱処理による促進硬化も余り認められなかった。

曲げ試験での強度は１　、６　ｋｇ　／　ｃＩ＋！で剥
離面はフェノール樹脂フオームと接着剤の界面であり、
水の逃げやフェノールフオーム自体の水のはじきのため
か、場所による接着むらが顕著であった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の積層体を示す図、第２図は第１図の積
層体の製造方法を示す図である。 出願人　　三井石油化学工業株式会社 代理人　　山　　口　　　　　和 第　　　１　　　図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）フェノール樹脂フォームの少なくとも片面に、酸
   化珪素を主成分とする接着剤層を介して金属面材が積層
   されており、フェノール樹脂フォーム内のほぼ全域に亘
   り長繊維が分散されかつ該長繊維の一部が接着剤層に達
   していることを特徴とする積層体。
2. （２）予め酸化珪素を主成分とする水性分散液でもつて
   長繊維からなる不繊布もしくはわた状物と金属面材とを
   接着し、次いで熱処理を行うことにより水分を除去して
   両者を固着し、然るのち不繊布側にレゾール型フェノー
   ル樹脂、発泡剤及び硬化剤の混合物を供給して発泡硬化
   させてフェノール樹脂フォーム中のほぼ全域に亘り長繊
   維を分散させるとともに金属面材と積層することを特徴
   とする積層体の製法。