JP3096913B2 - フェノール性フォームの製造方法 - Google Patents
フェノール性フォームの製造方法Info
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Description
製造するための、特にフェノール樹脂、ポリスチレンお
よびポリウレタン樹脂からフォームを製造するための発
泡剤に関するものである。
る)は合成樹脂からフォームを製造するための発泡剤と
して広く使用されている。CFCは発泡剤として極めて効
率的に作用するが、これら発泡剤は環境に対する有害作
用、特にオゾン層を奪うという作用を有する点で益々関
心を集めている。したがって、より使用者に穏やかであ
るCFCの代替品を見出すことに大きい努力が払われい
る。これら努力は、塩素原子を1個もしくはそれ以上が
水素原子により置換されているCFC(以下「HCFC」と称
する)を用いて或る程度成功を収めている。HCFCはCFC
よりも環境上ずっと穏やかであるが、良好な物理的性質
を有するフォームをもたらさない。特に、断熱性能が阻
害されると共に物理強度も低下する。フェノール性フォ
ームにおいて、効果的発泡剤は次の基準を満たさねばな
らない: (a)発泡されるべき樹脂に容易に溶解してはならな
い; (b)樹脂中に容易に乳化すべきである; (c)表面活性剤が有効であるためには、発泡剤と樹脂
との界面に残存せねばならない。これを生ぜしめるた
め、表面活性剤はこれら2つの相に対し均衡した親和性
を持たねばならない。
たとえばHCFCはCFCよりもフェノール樹脂に対し可溶性
が大であり(後記実施例参照)、さらに慣用の表面活性
剤は粗大な脆い気泡構造のフォームを生成するからであ
る。したがって、発泡剤としてのHCFCの性能はCFCと比
較して相対的に貧弱である。同様に、ペルフルオロアル
カンも単独使用すれば発泡剤として貧弱な性能を示す。
極めて少ししか持たない材料の配合物を用いて軽減しう
ることが判明した。何故なら、これらは塩素を含有しな
いか或いはCFCと対比して短い大気中の寿命を有するか
らである。
水蒸気移動性、安定な熱伝導値、圧縮強度および独立気
泡含有量の1つもしくはそれ以上の性質を有し、フォー
ムを作成するための新規な発泡剤を用いることにより0.
025W/m.k.未満の熱伝導値(k)を有するようなフェノ
ール性フォームの製造方法を案出することにある。所定
フォームの熱伝導値は「k」によって示され、BS 437
0、第2部にしたがって10℃で測定することができる。
以下、熱伝導値を「k値」と称する。k値が低い程、熱
伝導率も低く、一層望ましいフォームとなる。
フォームを製造するための発泡剤において、前記発泡剤
が (A)一般式: CnHxFy (I) [式中、 x=0または2〜n/2の自然数であって、 (a)環式フルオロカーボンにつき、 x=0であれば、n=3〜10でありかつy=2nであ
り、x=2〜n/2の自然数であれば、n=4もしくはそ
れ以上であり、かつy=2n−xであり、 ここでx+y=2nであり、 (b)開鎖フルオロカーボンにつき、 x=0であれば、n=2〜10でありかつy=2n+2で
あり、 x=2〜n/2の自然数であれば、n=4もしくはそれ
以上でありかつy=(2n+2)−xである] の少なくとも1種のフルオロカーボン(以下「PFA」を
称する)と、 (B)(a)水素化クロルフルオロカーボン (以下「HCFC」と称する)、 (b)一般式: CrHpFq (II) [式中、r=1〜3であり、 p=1〜4であり、 q=(2r+2)−p(開鎖HFCにつき)または 2r−p(環式HFCにつき)であって、 p+q=2r+2(開鎖HFCにつき)または2r(環式HFC
につき)である] の水素化フルオロカーボン(以下「HFC」と称する) (c)120℃未満の沸点を有するアルカンもしくはシ
クロアルカン から選択される少なくとも1種の他の成分と の配合物からなることを特徴とする発泡剤である。
ルカンにおける全水素原子が弗素原子により置換されて
いるペルフルオロ(シクロ)アルカン、特にC3〜C8ペル
フルオロ(シクロ)アルカン、および水素原子の個数が
式(I)により示されるフルオロ(シクロ)アルカンに
おける炭素原子の個数の半分以下である部分弗素化され
たC4もしくはそれ以上の(シクロ)アルカンから選択す
ることができる。部分弗素化された(シクロ)アルカン
の特定例は好ましくは、水素原子の個数がC4(シクロ)
アルカンにつき2個もしくはそれ以下であり、C8(シク
ロ)アルカンにつき相応に4個もしくはそれ以下である
ような弗素化C4〜C8(シクロ)アルカンを包含する。こ
れらPFAは単独で或いは2種もしくはそれ以上のPFAの混
合物として使用することができる。ペルフルオロペンタ
ン、ペルフルオロヘキサンおよびペルフルオロヘプタン
が特に好適である。
周知された水素化クロルフルオロカーボンを包含する。
特に次のうちの1種もしくはそれ以上を好適に使用する
ことができる: HCFC123(これはCF3−CHCl2によって示すことができ
る)、 HCFC141b(これはCCl2F−CH3によって示すことができ
る)、 HCFC124(これはCHClF2によって示すことができる)、 HCFC124b(これはCH3CClF2によって示すことができる) ホルマセルS(登録商標)(これはCHClF2によって示す
ことができる)、 HCFC225ca(これはCHCl2−CF2−CF3によって示すことが
できる)、 HCFC225cb(これはCClF2−CF2−CHCl−Fによって示す
ことができる)。
満の炭素原子を有する水素化フルオロカーボンを包含す
る。特に、次のうち1種もしくはそれ以上を好適に使用
することができる: HFC125(これはCHF2−CF3によって示すことができ
る)、 HFC134a(これはCF3−CH2Fによって示すことができ
る)、 HFC152a(これはCH3−CHF2によって示すことができ
る)。
n−ペンタンもしくはシクロペンタンである。
泡剤を用いるフェノール樹脂からのフェノール性フォー
ムの製造方法である。
発泡剤を用いるフェノール樹脂からの0.025W/m.k.未満
のk−値を有する低−kフェノール性フォームの製造方
法である。
量は使用する特定成分(A)および成分(B)、発泡さ
せるべき樹脂の種類、たとえばフェノールもしくはポリ
ウレタンの種類、所望するフォームの種類(たとえば、
これら重合体から作成される硬質フォームは断熱材とし
て特に貴重である)、および所望の発泡程度に依存す
る。さらに、これは気泡安定剤として使用する表面活性
剤の性質に依存する。一般的指針として、良好なフォー
ム(特にフェノール性フォーム)は0.5%w/w程度に低い
或いは70%w/w程度に高い配合物中のPFAを用いて得られ
るが、好ましくは配合物に対し5〜60%w/wの範囲であ
る。
剤または気泡安定剤は、従来使用されている任意のもの
とすることができる。たとえば、これらはシリコーンま
たはエーテルアルコキシレート、特にヒマシ油のアルコ
キシレートとすることができる。ヒマシ油は、グリセリ
ンが主としてリシノレイン酸でエステル化されたグリセ
ライトである。気泡安定剤はヒマシ油そのもの或いはそ
の水素化誘導体から作成される。水素化誘導体は、ヒマ
シ油におけるリシノレイン酸の不飽和につき完全に或い
は部分的に水素化することができる。たとえば、ヒマシ
油もしくはその水素化誘導体はたとえば酸化エチレンま
たはこれと酸化プロピレンおよび/または酸化ブチレン
との混合物でアルコキシル化することができる。アルコ
キシル化されたヒマシ油誘導体は好適にはヒマシ油1モ
ル当り40〜80酸化エチレン単位を有する。
ることができ、たとえば硫酸もしくは塩酸のような鉱酸
またはたとえばp−トルエンもしくはキシレンスルホン
酸のようなアリールスルホン酸およびその混合物を包含
する有機もしくは無機酸とすることができる。硬化剤
は、たとえば50〜75%w/wの酸を含有する水溶液として
使用することができる。
剤の沸点を変化させる薬剤、たとえばグリコール、メタ
ノールおよび塩化メチレンなどのアジュバントの存在下
で操作することができる。これらアジュバントは、樹脂
または発泡剤のいずれかに対したとえば20%w/w/までの
著量にて添加することができる。幾種かのこれらアジュ
バントを存在させて、用いる発泡剤の効率を向上させる
こともできる。
ようなフォームを製造すべく使用する工程は、慣用の発
泡剤を用いて使用する工程と異ならない。これは、高CF
C含有量を有する薬剤を用いた現存する方法を本発明に
よる配合物の使用に容易に適合させうるという利点を有
する。典型的には、本出願人の公開特許公報EP−A−15
4452号、EP−A−170357号、EP−A−223489号、EP−A
−348199号および米国特許公報第4883824号(ファイバ
ーグラス・カナダ社)、米国特許公報第4981879号(ジ
ム・ウォルター・リサーチ・コーポレーション社)およ
び英国特許公報第2125055号(コッパー社)、並びにク
ンストストッフ・ハンドブーフ、第VII巻、ポリウレタ
ン、カール・ハンサー・フェアラーク出版、ミュンヘン
(1966)に記載された方法を使用することができ、これ
ら方法を参考のためここに引用する。
デヒド水溶液(36.6%)(1.5モル)を、水酸化ナトリ
ウム水溶液(10N)(添加フェノールに対し2.7重量%)
を触媒として使用することにより、フェノール(1モ
ル)と反応させた。
分間保った。この温度を慎重に80℃まで上昇させ、30分
間保った。温度を再び上昇させて40分間にわたり還流さ
せた。次いで水を減圧蒸留し、モノエチレングリコール
(13%)を添加して水含有量9%を有する材料を与え
た。樹脂を70℃まで加熱維持して、20℃で1800cPsの粘
度を有する物質を与えた。この樹脂を以下の実施例16お
よび17並びに比較試験8以外には全ての実施例および比
較試験で使用した。
した。気泡安定剤を添加すると共に分散させた。2種以
上を用いた場合には予備配合して発泡剤を添加し、さら
に機械混合してエマルジョンを形成させた。次いで、こ
のエマルジョンに酸硬化剤を添加して充分混合し、この
混合物を紙金型(22cmx22cmx10cm)に注ぎ入れた。金型
を60℃のオブーンに1時間移して、フォームを上昇かつ
硬化させた。フォームを製造の24時間後に切断して試験
した。
を同時に混合ヘッドに供給した。予め60℃のオーブン内
で少なくとも1時間にわたり予備加熱された密閉金属金
型(65cmx65cmx7.5cm)(テフロン被覆の木材挿入物で
ライニング)に約1.6kgの得られた混合物が付着した後
に供給を自動停止させた。金型をオーブンに1時間戻
し、次いでフォームを24時間後に離型させて試験用に切
断した。
導値(k−値)を測定した。熱板温度を熱板温度を .7
℃とし、冷板温度を10℃とした。
約50%で貯蔵した。
の酸化エチレン、 ヒマシ油アルコキシレートY=ヒマシ油1モル当り50モ
ルの酸化エチレンおよび15モルの酸化プロピレン、 ヒマシ油エトキシレートZ=ヒマシ油1モル当り40モル
の酸化エチレン、 酸=特記しない限り50%硫酸、 CFC11=トリクロルフルオロメタン、 CFC113=トリクロルトリフルオロエタン。
デヒド水溶液(36.6%)(1.5モル)を、水酸化ナトリ
ウム水溶液(10N)(添加フェノールに対し3.6重量%)
を触媒として用いることにより、フェノール(1モル)
と反応させた。
分間保った。温度を慎重に80℃まで上昇させ、30分間保
った。温度を再び上昇させて40分間還流させた。次い
で、水を減圧蒸留して19%の水含有量を有する物質を得
た。次いで樹脂を70℃まで加熱保持して3700〜4400cPS
の粘度を有する物質を与えた。次いでジエチレングリコ
ール(4%)を添加して、25℃で2500〜3000cPsの樹脂
を得た。この樹脂を実施例16および17並びに比較試験8
で使用した。
を同時に混合ヘッドに供給した。予め60℃のオーブンに
て少なくとも1時間にわたり予備加熱された開放のテフ
ロンライニングされた木材金型(50cmx50cmx50cm)に約
6kgの得られた混合物が付着した後、供給を自動停止さ
せた。この金型をオーブンに24時間戻し、次いで取出し
た。フォームを24時間にわたり冷却させた後、金型から
取出して試験用に切断した。
Claims (1)
- 【請求項1】以下から構成される発泡剤を用いてフェノ
ール樹脂からフェノール性フォームを製造する方法。 (A) 以下の一般式にて表される少なくとも1種のフ
ルオロカーボン(以下「PFA」と称する) CnHxFy (I) x=0、または2〜n/2の自然数であり、 (a) 環式フルオロカーボンについては x=0のとき、n=3〜10かつy=2n、さらに、 x=2〜n/2の自然数のとき、 n=4またはそれ以上で y=2n−xそして、 x+y=2nであり、 (b) 開鎖フルオロカーボンについては、 x=0のとき、n=2〜10かつy=2n+2、さらに、 x=2〜n/2の自然数のとき、 n=4またはそれ以上で y=(2n+2)−xであり、 (B) 以下から選択される少なくとも1つの他の成分 (a) 水素化クロロフルオロカーボン(以下「HCFC」
と称する)、 (b) 以下の一般式の水素化フルオロカーボン(以下
「HFC」と称する)、 CrHpFq (II) r=1〜3 p=1〜4であり、 開鎖HFCについてはq=(2r+2)−p、 環式HFCについてはq=2r−pであり、 従って、開鎖HFCについてはp+q=2r+2、 環式HFCについてはp+q=2rであり、 (c)120℃未満の沸点を有するアルカンもしくはシク
ロアルカン。
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