JP5462473B2 - Foamed plastic insulation - Google Patents
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Description
本発明は、優れた断熱性能を有し、機械強度、難燃性など対して効果的な発泡プラスチック系断熱材に関する。 The present invention relates to a foamed plastic heat insulating material having excellent heat insulating performance and effective for mechanical strength, flame retardancy, and the like.
一般に、フェノール樹脂系断熱材は、熱伝導率がプラスチック系発泡体の中では、最も低く、優れた断熱性能と、燃えにくい性能から、住宅、車両、産業用途と、多岐にわたり展開されている。 In general, phenolic resin-based heat insulating materials have the lowest thermal conductivity among plastic foams, and have been developed in a wide variety of applications such as houses, vehicles, and industrial applications because of their excellent heat insulating performance and flame resistance.
下記の特許文献１には、フェノール樹脂発泡体の少なくとも片面に、合成繊維不織布からなる面材が接着層なしで貼り合わされた断熱フェノール樹脂発泡体積層板が開示されている。
フェノール樹脂発泡体は、熱伝導率が低いため断熱に優れた効果を発揮するが、スチレンやウレタンに比べて脆い、強度が弱いといった問題があった。 The phenol resin foam exhibits an excellent effect of heat insulation because of its low thermal conductivity, but has a problem that it is brittle and weak in strength compared to styrene and urethane.
本発明は、上記実情に鑑み、断熱性能、機械強度に優れた性能を発揮する発泡プラスチック系断熱材を提供することを課題とする。 This invention makes it a subject to provide the foamed plastic-type heat insulating material which exhibits the performance excellent in heat insulation performance and mechanical strength in view of the said situation.
請求項１に記載の発泡プラスチック系断熱材の発明は、プラスチック系発泡体の表裏面のうちの少なくとも片面に補強面材が積層され、この補強面材の外側に位置するようにポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布層が設けられており、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布の繊度が、５００〜１５００デシテックス、秤量が、５０〜２５０ｇ／ｍ ２ 、開口率が、５〜８０％であることを特徴としている。
The invention of the foamed plastic-based heat insulating material according to
請求項２の発明は、請求項１に記載の発泡プラスチック系断熱材であって、プラスチック系発泡体が、フェノール樹脂発泡体であることを特徴としている。 A second aspect of the invention is the foamed plastic heat insulating material according to the first aspect, wherein the plastic foam is a phenol resin foam.
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の発泡プラスチック系断熱材であって、補強面材が、ガラスクロス、寒冷紗、織布または不織布、紙、アルミニウム箔張付け不織布、金属板、金属箔よりなる群の中から選ばれたシート材であることを特徴としている。
The invention of
本発明による発泡プラスチック系断熱材は、プラスチック系発泡体の表裏面のうちの少なくとも片面に補強面材が積層され、この補強面材の外側に位置するようにポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布層が設けられており、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布の繊度が、５００〜１５００デシテックス、秤量が、５０〜２５０ｇ／ｍ ２ 、開口率が、５〜８０％であるものである。 The foamed plastic-based heat insulating material according to the present invention is a split fiber nonwoven fabric layer comprising a polyolefin-based resin in which a reinforcing surface material is laminated on at least one of the front and back surfaces of a plastic-based foam, and is positioned outside the reinforcing surface material. The split fiber nonwoven fabric made of polyolefin resin has a fineness of 500 to 1500 dtex, a weight of 50 to 250 g / m 2 , and an aperture ratio of 5 to 80% .
ここで、本発明による発泡プラスチック系断熱材の主体をなすプラスチック製発泡体の合成樹脂としては、例えば、フェノール樹脂、メラミン樹脂、イソシアヌレート、尿素樹脂、ポリウレタン、熱硬化性ポリイミド等の熱硬化性樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリ塩化ビニル、ポリスチレン、アクリル樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられる。これらの樹脂のうち、断熱性能に優れたフェノール樹脂からなる発泡体が好ましい。ただし、用途によっては、他の樹脂発泡体も、適宜使われる。 Here, as the synthetic resin of the plastic foam that forms the main body of the foamed plastic heat insulating material according to the present invention, for example, thermosetting such as phenol resin, melamine resin, isocyanurate, urea resin, polyurethane, thermosetting polyimide, etc. Examples thereof include thermosetting resins such as resin, polyethylene, polypropylene, ethylene / vinyl acetate copolymer, polyvinyl chloride, polystyrene, and acrylic resin. Of these resins, a foam made of a phenol resin excellent in heat insulation performance is preferable. However, other resin foams may be used as appropriate depending on the application.
本発明で使用される好ましいフェノール樹脂のタイプは、レゾール樹脂である。レゾール樹脂は、フェノール、又はクレゾール、キシレノール、パラアルキルフェノール、パラフェニールフェノール、レゾルシノール等のフェノール化合物と、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との、触媒量の水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、又はトリメチルアミンやトリエチルアミン等の脂肪族アミンの存在下での化学反応によって得ることができる。これらの化学薬品は、通常は標準的なレゾール樹脂製造において使用されるものであってよく、本発明は、ここで記載された化学薬品に限定されるものではない。 The preferred phenolic resin type used in the present invention is a resole resin. Resole resin is phenol, cresol, xylenol, paraalkylphenol, paraphenylphenol, resorcinol and other phenolic compounds and formaldehyde, furfural, acetaldehyde and other aldehydes in catalytic amounts of sodium hydroxide, potassium hydroxide, calcium hydroxide Or a chemical reaction in the presence of an aliphatic amine such as trimethylamine or triethylamine. These chemicals may be those normally used in standard resole resin manufacture, and the invention is not limited to the chemicals described herein.
フェノールとアルデヒドとのモル比は、特に限定されず、好ましくはフェノール：アルデヒド＝１：１〜１：３、より好ましくは１：１．５〜１：２．５、特に好ましくは１：１．６〜１：２．１である。 The molar ratio of phenol to aldehyde is not particularly limited, preferably phenol: aldehyde = 1: 1 to 1: 3, more preferably 1: 1.5 to 1: 2.5, and particularly preferably 1: 1. 6 to 1: 2.1.
本発明で使用されるフェノール樹脂の好ましい重量平均分子量は、４００〜３，０００であり、より好ましくは７００〜２，０００である。数平均分子量は、好ましくは１５０〜１，０００であり、より好ましくは３００〜７００である。 The weight average molecular weight of the phenol resin used in the present invention is preferably 400 to 3,000, more preferably 700 to 2,000. The number average molecular weight is preferably 150 to 1,000, and more preferably 300 to 700.
本発明において、発泡剤は、特に限定されず、炭素数１〜８の脂肪族炭化水素、炭素数１〜８の塩素化脂肪族炭化水素、１，１，１，３，３−ペンタフルオロブタン等の弗素化炭化水素化合物（代替フロン）、トリクロロモノフルオロメタン、トリクロロトリフルオロエタン等の塩弗素化炭化水素化合物、イソプロピルエーテル等のエーテル化合物、窒素、アルゴン、炭酸ガス、空気等が単独で又は２種以上の混合物で使用される。 In the present invention, the blowing agent is not particularly limited, and is an aliphatic hydrocarbon having 1 to 8 carbon atoms, a chlorinated aliphatic hydrocarbon having 1 to 8 carbon atoms, 1,1,1,3,3-pentafluorobutane. Fluorinated hydrocarbon compounds such as chlorofluorocarbons (alternative CFCs), salt fluorinated hydrocarbon compounds such as trichloromonofluoromethane and trichlorotrifluoroethane, ether compounds such as isopropyl ether, nitrogen, argon, carbon dioxide gas, air, etc. alone or Used in a mixture of two or more.
発泡剤の中でも、得られる発泡体が低熱伝導率でありかつ地球温暖化の潜在的危険性が小さいことから、炭素数２〜７の脂肪族炭化水素と炭素数２〜６の塩素化脂肪族炭化水素が単独で又は２種以上の混合物で好ましく用いられ、プロパン、ブタン、ペンタン、ヘキサン等の炭素数３〜６の脂肪族炭化水素とジクロロエタン、プロピルクロリド、イソプロピルクロリド、ブチルクロリド、イソブチルクロリド、ペンチルクロリド、イソペンチルクロリド等の炭素数２〜５の塩素化脂肪族炭化水素の２種以上の混合物が、特に好ましい。 Among the foaming agents, the resulting foam has low thermal conductivity and low potential for global warming, so it has 2 to 7 carbon aliphatic hydrocarbons and 2 to 6 carbon chlorinated aliphatics. The hydrocarbon is preferably used alone or in a mixture of two or more, and an aliphatic hydrocarbon having 3 to 6 carbon atoms such as propane, butane, pentane, hexane and dichloroethane, propyl chloride, isopropyl chloride, butyl chloride, isobutyl chloride, A mixture of two or more chlorinated aliphatic hydrocarbons having 2 to 5 carbon atoms such as pentyl chloride and isopentyl chloride is particularly preferable.
本発明で使用される発泡剤の量は、フェノール樹脂の１００重量部当り１〜２０重量部であり、より好ましくはフェノール樹脂の１００重量部当り３〜１０重量部である。 The amount of the blowing agent used in the present invention is 1 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the phenol resin, and more preferably 3 to 10 parts by weight per 100 parts by weight of the phenol resin.
本発明において、フェノール樹脂の重合を開始させるために使用される硬化剤は、硫酸、リン酸等の無機酸、ベンゼンスルホン酸、エチルベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、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用いられ、ベンゼンスルホン酸、エチルベンゼンスルホン酸、パラトルエンスルホン酸、キシレンスルホン酸、ナフトールスルホン酸及びフェノールスルホン酸が好ましく、特にパラトルエンスルホン酸およびキシレンスルホン酸が好適である。 In the present invention, the curing agent used for initiating the polymerization of the phenol resin is an inorganic acid such as sulfuric acid or phosphoric acid, benzenesulfonic acid, ethylbenzenesulfonic acid, paratoluenesulfonic acid, xylenesulfonic acid, naphtholsulfonic acid, Organic acids such as phenolsulfonic acid are used, and benzenesulfonic acid, ethylbenzenesulfonic acid, paratoluenesulfonic acid, xylenesulfonic acid, naphtholsulfonic acid and phenolsulfonic acid are preferable, and paratoluenesulfonic acid and xylenesulfonic acid are particularly preferable. is there.
本発明においては、これらの硬化剤は、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。その使用量は、硬化剤の種類にもよるが、フェノール樹脂１００重量部当たり、通常５〜２５重量部、好ましくは７〜２２重量部の範囲であり、より好ましくは１０〜２０重量部の範囲である。 In this invention, these hardening | curing agents may be used individually by 1 type, and may be used in combination of 2 or more type. The amount used depends on the type of curing agent, but is usually in the range of 5 to 25 parts by weight, preferably 7 to 22 parts by weight, more preferably 10 to 20 parts by weight per 100 parts by weight of the phenolic resin. It is.
本発明で使用される無機フィラーは、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム等の金属水酸化物、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、酸化アルミニウム、酸化亜鉛等の金属酸化物、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、炭酸バリウム、炭酸亜鉛等の金属炭酸塩、及び亜鉛末等の金属粉末であり、酸硬化剤との反応を調整しやすく、硬化を阻害しにくい酸化アルミニウム、炭酸カルシウムが好ましく、炭酸カルシウムが特に好ましい。 The inorganic filler used in the present invention includes metal hydroxides such as aluminum hydroxide and magnesium hydroxide, metal oxides such as calcium oxide, magnesium oxide, aluminum oxide, and zinc oxide, calcium carbonate, magnesium carbonate, barium carbonate, A metal carbonate such as zinc carbonate and a metal powder such as zinc powder are preferred, and aluminum oxide and calcium carbonate which are easy to adjust the reaction with the acid curing agent and hardly inhibit curing are preferred, and calcium carbonate is particularly preferred.
無機フィラーの添加量は、例えばフェノール樹脂の１００重量部に対して０．３〜１０重量部が好ましく、より好ましくは、０．５〜７重量部、さらに好ましくは１〜５重量部である。 The added amount of the inorganic filler is, for example, preferably 0.3 to 10 parts by weight, more preferably 0.5 to 7 parts by weight, and still more preferably 1 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the phenol resin.
フェノール樹脂発泡体の熱伝導率を低下させ、強度を増大させ、かつ脆性を減少させるために、発泡体中に尿素のような有機アミノ基含有化合物を加えることができる。本発明で好適に使用される尿素の量は、フェノール樹脂１００重量部に対して、１〜１０重量部、好ましくは３〜７重量部である。 In order to reduce the thermal conductivity of the phenolic resin foam, increase the strength, and reduce brittleness, an organic amino group-containing compound such as urea can be added to the foam. The amount of urea suitably used in the present invention is 1 to 10 parts by weight, preferably 3 to 7 parts by weight, based on 100 parts by weight of the phenol resin.
本発明で使用されるフェノール樹脂は、発泡体の製造を支援する整泡剤を含んでもよい。使用される整泡剤としては、例えばポリシロキサン系、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、ヒマシ油エチレンオキシド付加物などの非イオン性界面活性剤が挙げられる。これらは、１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。 The phenol resin used in the present invention may contain a foam stabilizer that assists in the production of the foam. Examples of the foam stabilizer used include nonionic surfactants such as polysiloxane, polyoxyethylene sorbitan fatty acid ester, and castor oil ethylene oxide adduct. These may be used individually by 1 type and may be used in combination of 2 or more type.
整泡剤の添加量は、フェノール樹脂１００重量部に対して、好ましくは１〜５重量部であり、より好ましくは２〜４重量部である。添加量が１重量部未満のときは、均一な発泡体気泡が得られない。一方添加量が５重量部を超えた場合は、製品コスト及び発泡体の吸水性能が増大する。 The addition amount of the foam stabilizer is preferably 1 to 5 parts by weight, more preferably 2 to 4 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the phenol resin. When the amount added is less than 1 part by weight, uniform foam bubbles cannot be obtained. On the other hand, when the addition amount exceeds 5 parts by weight, the product cost and the water absorption performance of the foam increase.
本発明においては、断熱性能の経時的な劣化を抑制するために可塑剤を添加しても良い。添加される可塑剤は、特に制限はなく、従来、フェノール樹脂発泡体において使用されている公知の可塑剤、例えばリン酸トリフェニル、テレフタル酸ジメチル、イソフタル酸ジメチル、ポリエステルポリオールなどが単独で又は２種以上の混合物で用いてもよい。 In the present invention, a plasticizer may be added in order to suppress the deterioration of the heat insulation performance over time. The plasticizer to be added is not particularly limited, and known plasticizers conventionally used in phenol resin foams, for example, triphenyl phosphate, dimethyl terephthalate, dimethyl isophthalate, polyester polyol and the like alone or 2 You may use with the mixture of seeds or more.
本発明においては、可塑剤は、前述のフェノール樹脂１００重量部に対して、通常０．１〜２０重量部の範囲で用いられる。可塑剤の使用量が上記の範囲にあると、得られるフェノール樹脂発泡体の他の性能を損なうことなく、気泡壁に柔軟性を付与する効果が良好に発揮される。可塑剤の好ましい使用量は、０．５〜１５重量部であり、より好ましくは１〜１２重量部である。 In the present invention, the plasticizer is usually used in the range of 0.1 to 20 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the aforementioned phenol resin. When the amount of the plasticizer used is in the above range, the effect of imparting flexibility to the cell walls is satisfactorily exhibited without impairing other performances of the obtained phenol resin foam. The preferred amount of plasticizer used is 0.5 to 15 parts by weight, more preferably 1 to 12 parts by weight.
発泡性フェノール樹脂組成物は、例えば前述のフェノール樹脂に、無機フィラー、整泡剤、さらには可塑剤及び有機アミノ基含有化合物を加えて混合し、この混合物に、発泡剤および硬化剤を添加したのち、全体をミキサーにて攪拌することにより調製することができる。 In the foamable phenol resin composition, for example, an inorganic filler, a foam stabilizer, a plasticizer, and an organic amino group-containing compound are added to and mixed with the above-described phenol resin, and a foaming agent and a curing agent are added to the mixture. Then, it can prepare by stirring the whole with a mixer.
発泡性フェノール樹脂組成物を用いて、フェノール樹脂発泡体を成形する方法としては、例えば、（１）組成物を金型内に注入して発泡体ブロックを作る方法、（２）組成物をエンドレスコンベア上に流出させる成形方法、（３）組成物をスポット的に流出させて部分的に発泡させる方法、（４）組成物をモールド内で加圧発泡させる方法、（５）組成物を空洞中に圧入しながら充填発泡させる方法などが挙げられる。 Examples of methods for molding a phenolic resin foam using a foamable phenolic resin composition include (1) a method of injecting the composition into a mold to form a foam block, and (2) an endless composition. A molding method for flowing out on a conveyor, (3) a method for causing the composition to flow out in spots and partially foaming, (4) a method for pressure-foaming the composition in a mold, and (5) a composition in a cavity. For example, a method of filling and foaming while press-fitting into a tube is mentioned.
好ましい方法としては、発泡性フェノール樹脂組成物を、あらかじめ５０〜１００℃に加熱された箱状の金型内に略均一的に注入し、５〜１５分間温度を保持したまま発泡・硬化し、脱型することでフェノール樹脂発泡体を成形する。 As a preferred method, the foamable phenol resin composition is injected almost uniformly into a box-shaped mold heated to 50 to 100 ° C. in advance, and foamed and cured while maintaining the temperature for 5 to 15 minutes. A phenol resin foam is formed by demolding.
他の好ましい方法としては、発泡性フェノール樹脂組成物を、連続走行するコンベアベルト上の面材に吐出させ、加熱域を通過して発泡、成形し、予め決められた形状のフェノール樹脂発泡体製品を得る方法が行われる。この製造方法において、走行するコンベアベルト上の面材に吐出された樹脂組成物は、典型的には、温度５０〜１００℃で、約２〜１５分間、加熱炉を通過させられる。膨張する発泡体組成物の表面は、上方コンベアベルトに載置された別の面材によって押し付けられる。この発泡体の厚さは、前もって決められた厚さに制御される。加熱炉から出たフェノール樹脂発泡体は、予め決められた長さに切断される。 As another preferred method, a foamable phenolic resin composition is discharged onto a face material on a continuously running conveyor belt, passed through a heating zone, foamed and molded, and a phenolic resin foam product having a predetermined shape. The way to get done. In this manufacturing method, the resin composition discharged onto the face material on the traveling conveyor belt is typically passed through a heating furnace at a temperature of 50 to 100 ° C. for about 2 to 15 minutes. The surface of the expanding foam composition is pressed against another face material placed on the upper conveyor belt. The thickness of the foam is controlled to a predetermined thickness. The phenolic resin foam exiting the heating furnace is cut into a predetermined length.
上記のように、本発明による発泡プラスチック系断熱材は、プラスチック系発泡体の表裏面のうちの少なくとも片面に、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布層が設けられているものである。 As described above, the foamed plastic heat insulating material according to the present invention is provided with the split fiber nonwoven fabric layer made of polyolefin resin on at least one of the front and back surfaces of the plastic foam.
ここでいう、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布とは、テープ状、糸状のものを２軸、３軸、４軸方向に積層したものである。各軸方向の接着はホットメルト接着剤や熱融着などで行われたものをいう。 Here, the split fiber nonwoven fabric made of polyolefin resin is a laminate of tape-like and thread-like ones in the biaxial, triaxial and tetraaxial directions. Bonding in each axial direction refers to that performed by hot melt adhesive or heat fusion.
具体的には、このポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布は、積水化学フィルム株式会社製の商品であって、商品名を「ソフ」と称し、引き伸ばしたテープ状のポリエチレン樹脂（ＰＥ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）等を２軸（タテ・ヨコ）、３軸（タテ・ヨコ・ナナメ）、４軸（タテ・ヨコ・ナナメ・逆ナナメ）の格子目状に交点を接着したポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布をいう。 Specifically, this split fiber nonwoven fabric made of polyolefin resin is a product made by Sekisui Chemical Film Co., Ltd., and the product name is called “SOF” and is expanded in the form of a tape-like polyethylene resin (PE) or polypropylene resin. (PP) etc. are made of polyolefin resin with the intersections bonded in a lattice pattern of 2 axes (vertical / horizontal), 3 axes (vertical / horizontal / reversed), 4 axes (vertical / horizontal / reversed). A fiber nonwoven fabric.
上記のポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布の厚さは、３０〜２５０μｍであることが好ましい。 The thickness of the split fiber nonwoven fabric made of the above polyolefin resin is preferably 30 to 250 μm.
本発明において、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布の積層は、例えば、上記のフェノール樹脂発泡体を成形する方法に応じて、適宜設定される。例えば、（１）発泡性フェノール樹脂組成物を金型内に注入して発泡体ブロックを作る方法では、上下金型の底部に予めポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布をそれぞれ配置して、発泡体ブロックを作製する。（２）発泡性フェノール樹脂組成物をエンドレスコンベア上に流出させる成形方法では、エンドレスコンベア上の上面移行部に配置したポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布の上に、発泡性フェノール樹脂組成物を流出させればよい。（３）発泡性フェノール樹脂組成物をスポット的に流出させて部分的に発泡させる方法では、該樹脂組成物を流出させるスポット部分の上面および／または下面に、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布を予め配置する。（４）発泡性フェノール樹脂組成物をモールド内で加圧発泡させる方法では、モールド内の底部に、予めポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布を配置して、発泡体を作製する。（５）発泡性フェノール樹脂組成物を空洞中に圧入しながら充填発泡させる方法では、空洞内に、予めポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布を配置して、発泡体を作製する。 In this invention, lamination | stacking of the split fiber nonwoven fabric which consists of polyolefin resin is suitably set according to the method of shape | molding said phenol resin foam, for example. For example, in the method of (1) injecting a foamable phenolic resin composition into a mold to make a foam block, a split fiber nonwoven fabric made of a polyolefin-based resin is arranged in advance at the bottom of the upper and lower molds, Create a block. (2) In the molding method in which the foamable phenolic resin composition flows out onto the endless conveyor, the foamable phenolic resin composition flows out onto the split fiber nonwoven fabric made of polyolefin resin disposed at the upper surface transition portion on the endless conveyor. You can do it. (3) In the method in which the foamable phenolic resin composition is spotted and partially foamed, a split fiber nonwoven fabric made of a polyolefin resin is formed on the upper surface and / or the lower surface of the spot portion from which the resin composition is allowed to flow. Arrange in advance. (4) In the method of pressurizing and foaming a foamable phenolic resin composition in a mold, a split fiber nonwoven fabric made of a polyolefin resin is placed in advance at the bottom of the mold to produce a foam. (5) In the method of filling and foaming the foamable phenolic resin composition while being pressed into the cavity, a split fiber nonwoven fabric made of a polyolefin-based resin is disposed in advance in the cavity to produce a foam.
本発明において、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布の積層は、フェノール樹脂等プラスチック系発泡体の成形後に、プラスチック系発泡体の表面に、接着剤や粘着剤で積層する方法であってよい。 In this invention, lamination | stacking of the split fiber nonwoven fabric which consists of polyolefin resin may be the method of laminating | stacking with the adhesive agent or an adhesive on the surface of a plastic foam after shaping | molding plastic foams, such as a phenol resin.
ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布の構成材料は、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、およびナイロン（登録商標）など、用途によって適宜選択される。 The constituent material of the split fiber nonwoven fabric made of polyolefin resin is appropriately selected depending on the application, such as polyethylene (PE), polypropylene (PP), polyethylene terephthalate (PET), and nylon (registered trademark).
ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布の仕様は、繊度は５００〜１５００デシテックス、好ましくは７００〜１２００デシテックス、秤量は５０〜２５０ｇ／ｍ２、好ましくは８０〜１５０ｇ／ｍ２、開口率は５〜８０％、好ましくは２０〜６０％である。 The specifications of the split fiber nonwoven fabric made of polyolefin resin are as follows: fineness is 500-1500 dtex, preferably 700-1200 dtex, weighing is 50-250 g / m 2 , preferably 80-150 g / m 2 , and opening ratio is 5-80. %, Preferably 20 to 60%.
ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布の繊度、および秤量が上記の下限値未満であれば、凹み量、踏み抜き強度向上の効果がみられないので、好ましくない。また、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布の繊度、および秤量は、当然大きくなれば、高強度の製品が得られるが、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布の繊度、および秤量が上記の上限値を超えると、コストが高くなることや基材との接着性が弱くなりやすく、品質の安定性が得られなくなるので、好ましくない。また、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布の開口率が、５％未満と、低すぎると、配合中の水分が蒸発しにくくなり、強度が低下してしまう。また、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布の開口率が、８０％を超えると、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布のない部分の影響が大きく、やはり凹み量、踏み抜き強度向上の効果が得られないので、好ましくない。 If the fineness and weight of the split fiber nonwoven fabric made of polyolefin resin are less than the above lower limit values, the effect of improving the dent amount and the stepping strength is not preferable. Further, if the fineness and weight of the split fiber nonwoven fabric made of polyolefin resin are naturally increased, a high-strength product can be obtained, but the fineness and weight of the split fiber nonwoven fabric made of polyolefin resin has the above upper limit. Exceeding this is not preferable because the cost increases and the adhesiveness to the substrate tends to be weak, and the stability of quality cannot be obtained. On the other hand, if the open area ratio of the split fiber nonwoven fabric made of polyolefin resin is too low, less than 5%, the moisture in the blending is difficult to evaporate and the strength decreases. In addition, when the opening ratio of the split fiber nonwoven fabric made of polyolefin resin exceeds 80%, the effect of the portion without the split fiber nonwoven fabric made of polyolefin resin is large, and the effect of improving the dent amount and the stepping strength cannot be obtained. Therefore, it is not preferable.
本発明において、プラスチック系発泡体の表面には、面材を積層することが好ましい。ここで、面材は、一般に補強用として用いられるもので、面材としては、例えば、ガラスクロス、寒冷紗、織布または不織布、紙、アルミニウム箔張付け不織布、金属板、金属箔等が挙げられる。ガラスクロスには、ガラス繊維を織成してなるものの他、抄造して得られるガラスマットをも包含するものとする。また、寒冷紗、不織布は、主にポリエステルやナイロン（登録商標）等の合成繊維からなるものである。織布は、一般的な天然繊維や合成繊維からなるものであってよい。なお、抄造して得られるガラスクロスには、ガラス短繊維同士を結着するためのバインダーが含まれてもよい。バインダーとしては、例えば、ポリビニルアルコール、飽和ポリエステル、アクリル系樹脂等の熱可塑性樹脂や、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル等の熱硬化性樹脂が挙げられる。織布、不織布を構成する有機繊維としては、ポリエステル繊維、綿、アクリル繊維、ナイロン繊維、炭素繊維、アラミド繊維等が挙げられる。この面材は、プラスチック系発泡体の片面に積層してもよく、両面に積層してもよい。また、面材を両面に積層する場合、これら面材は同じものであってもよいし、異なるものであってもよい。 In the present invention, it is preferable to laminate a face material on the surface of the plastic foam. Here, the face material is generally used for reinforcement, and examples of the face material include glass cloth, cold water, woven or non-woven fabric, paper, aluminum foil-laminated non-woven fabric, metal plate, and metal foil. The glass cloth includes a glass mat obtained by weaving as well as a glass fiber woven material. In addition, the cold and non-woven fabrics are mainly composed of synthetic fibers such as polyester and nylon (registered trademark). The woven fabric may be made of general natural fibers or synthetic fibers. The glass cloth obtained by papermaking may contain a binder for binding short glass fibers. Examples of the binder include thermoplastic resins such as polyvinyl alcohol, saturated polyester, and acrylic resin, and thermosetting resins such as epoxy resin and unsaturated polyester. Examples of organic fibers constituting the woven fabric and the nonwoven fabric include polyester fibers, cotton, acrylic fibers, nylon fibers, carbon fibers, and aramid fibers. This face material may be laminated on one side of the plastic foam or may be laminated on both sides. Moreover, when laminating | stacking a face material on both surfaces, these face materials may be the same and may differ.
本発明においては、これらの一般補強面材に対し、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布を積層させると、インライン成形にて強度の高いフェノール発泡体が得られることを見出した。 In this invention, when the split fiber nonwoven fabric which consists of polyolefin resin was laminated | stacked with respect to these general reinforcing face materials, it discovered that a phenol foam with high intensity | strength was obtained by in-line molding.
本発明において、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布の積層は、適宜使用される面材に、前もってホットメルト接着剤にて貼り合わせを行っておいてもよいし、プラスチック系発泡体を製造する工程で貼り合わせを行ってもよいし、成形後に接着剤や粘着剤で積層する方法であってよい。 In the present invention, the lamination of the split fiber nonwoven fabric made of a polyolefin resin may be performed by adhering to a face material to be used as appropriate with a hot melt adhesive in advance, or a process for producing a plastic foam It may be a method of laminating with an adhesive or a pressure-sensitive adhesive after molding.
本発明においては、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布を、上記の一般補強面材の外側に位置するように積層させるのが、好ましい。 In this invention, it is preferable to laminate | stack the split fiber nonwoven fabric which consists of polyolefin resin so that it may be located in the outer side of said general reinforcement face material.
本発明による発泡プラスチック系断熱材は、少なくとも片面に補強面材が積層され、この補強面材の外側に位置するようにポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布層が設けられており、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布の繊度が、５００〜１５００デシテックス、秤量が、５０〜２５０ｇ／ｍ ２ 、開口率が、５〜８０％であるものであるから、フェノール樹脂等のプラスチック発泡体特有の脆さを軽減し、プラスチック発泡体表面が補強されて、機械強度に優れており、例えば施工中に作業員が踏んでも、割れたり足跡が残ったりしない。 The foamed plastic heat insulating material according to the present invention has a reinforcing surface material laminated on at least one surface, and is provided with a split fiber nonwoven fabric layer made of a polyolefin resin so as to be located outside the reinforcing surface material. Since the fineness of the split fiber nonwoven fabric is 500-1500 decitex, the weighing is 50-250 g / m 2 , and the opening ratio is 5-80 %, the brittleness peculiar to plastic foams such as phenolic resin The surface of the plastic foam is reduced and the mechanical strength is excellent. For example, even if an operator steps on the surface during construction, no cracks or footprints remain.
つぎに、本発明を具体的に説明するために、本発明の実施例およびこれとの比較を示すための比較例をいくつか挙げる。 Next, in order to specifically explain the present invention, some examples of the present invention and comparative examples for showing comparison with the examples will be given.
実施例１
フェノールとホルムアルデヒドを、モル比１：２で反応させて得られたレゾール型フェノール樹脂（旭有機材工業株式会社製、商品名「ＰＦ−３２９」）１００重量部に、整泡剤としてひまし油エチレンオキサイド付加物３重量部を混合した。
Example 1
Castor oil ethylene oxide as a foam stabilizer in 100 parts by weight of a resol-type phenol resin (trade name “PF-329” manufactured by Asahi Organic Chemicals Industries, Ltd.) obtained by reacting phenol and formaldehyde in a molar ratio of 1: 2. 3 parts by weight of the adduct was mixed.
このフェノール樹脂混合物１０３重量部に対し、無機フィラーとして比表面積７００ｃｍ２／ｇの炭酸カルシウム５重量部を加えた後、均一に分散するまでこれらを混合し、さらに発泡剤として、予め混合されているイソプロピルクロリド／イソペンタン混合物（重量比８５／１５）８重量部、硬化剤としてパラトルエンスルホン酸：キシレンスルホン酸の重量比＝２：１の混合物１５重量部を加え、全体をピンミキサーにて攪拌・混合して、発泡性フェノール樹脂組成物を調製した。 After adding 5 parts by weight of calcium carbonate having a specific surface area of 700 cm 2 / g as an inorganic filler to 103 parts by weight of this phenol resin mixture, they are mixed until they are uniformly dispersed, and further mixed in advance as a foaming agent. Add 8 parts by weight of isopropyl chloride / isopentane mixture (weight ratio 85/15) and 15 parts by weight of a mixture of paratoluenesulfonic acid: xylenesulfonic acid = 2: 1 as a curing agent, and stir the whole with a pin mixer. The foamable phenol resin composition was prepared by mixing.
つぎに、温度７０〜７５℃に加熱しておいた３０ｃｍ×３０ｃｍ×５ｃｍの金型の底面に、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布および一般の補強面材を敷いてから上記発泡性フェノール樹脂組成物を注入し、さらに、内側にポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布および一般の補強面材を貼った上型を被せて、１０分間発泡・硬化させた後、金型から脱型し、１２時間、温度７５℃のオーブンで後硬化することで、フェノール樹脂断熱材を得た。 Next, after placing a split fiber nonwoven fabric made of polyolefin resin and a general reinforcing face material on the bottom of a 30 cm × 30 cm × 5 cm mold heated to a temperature of 70 to 75 ° C., the foamable phenol resin composition described above Then, after covering the upper mold with a split fiber nonwoven fabric made of polyolefin resin and general reinforcing face material, and foaming and curing for 10 minutes, the mold is removed from the mold for 12 hours. Then, a phenol resin heat insulating material was obtained by post-curing in an oven at a temperature of 75 ° C.
このとき使用したポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布は、積水フィルム株式会社製の商品名「ソフＨＭ５５」（繊度８４０デシテックス、秤量１００ｇ／ｍ２、開口率５０％）であり、一般の補強面材は、旭化成せんい株式会社製のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）不織布１００ｇ／ｍ２であった。ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布と補強面材は、事前に、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）製ホットメルト接着剤により貼り合わせを行った。 The split fiber nonwoven fabric made of polyolefin resin used at this time is a trade name “SOF HM55” (fineness 840 dtex, weighing 100 g / m 2 , opening ratio 50%) manufactured by Sekisui Film Co., Ltd. Was 100 g / m 2 of polyethylene terephthalate (PET) nonwoven fabric manufactured by Asahi Kasei Fibers Corporation. The split fiber nonwoven fabric made of polyolefin resin and the reinforcing face material were bonded in advance with a hot-melt adhesive made of ethylene-vinyl acetate copolymer (EVA).
なお、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布は、一般の補強面材の外側に位置するように積層させた。 In addition, the split fiber nonwoven fabric made of polyolefin resin was laminated so as to be located outside the general reinforcing face material.
実施例２
一般の補強面材として、オリベスト製ガラス混抄紙１２０ｇ／ｍ２を使用したこと以外は、実施例１と同じ操作を行うことで、本発明によるフェノール樹脂断熱材を得た。
Example 2
The phenol resin heat insulating material by this invention was obtained by performing the same operation as Example 1 except having used Olivest glass mixed paper 120g / m < 2 > as a general reinforcing surface material.
比較例１
比較のために、一般の補強面材は、旭化成せんい株式会社製のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）不織布１００ｇ／ｍ２を用いるが、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布が積層されていないこと以外は、実施例１と同じ操作を行うことで、比較用のフェノール樹脂断熱材を得た。
Comparative Example 1
For comparison, as a general reinforcing face material, polyethylene terephthalate (PET) nonwoven fabric 100 g / m 2 manufactured by Asahi Kasei Fibers Co., Ltd. is used, except that split fiber nonwoven fabric made of polyolefin resin is not laminated. By performing the same operation as in Example 1, a comparative phenol resin heat insulating material was obtained.
比較例２
比較のために、一般の補強面材は、東レ株式会社製のポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）不織布２６０ｇ／ｍ２を用いるが、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布が積層されていないこと以外は、実施例１と同じ操作を行うことで、比較用のフェノール樹脂断熱材を得た。
Comparative Example 2
For comparison, a general reinforcing face material uses a polyethylene terephthalate (PET) nonwoven fabric 260 g / m 2 manufactured by Toray Industries, Inc., except that the split fiber nonwoven fabric made of polyolefin resin is not laminated. By performing the same operation as 1, a comparative phenol resin heat insulating material was obtained.
比較例３
比較のために、一般の補強面材は、オリベスト製ガラス混抄紙１２０ｇ／ｍ２を用いるが、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布が積層されていないこと以外は、実施例１と同じ操作を行うことで、比較用のフェノール樹脂断熱材を得た。
Comparative Example 3
For comparison, a general reinforcing face material uses Olivest glass mixed paper 120 g / m 2 , but the same operation as in Example 1 is performed except that a split fiber nonwoven fabric made of polyolefin resin is not laminated. Thus, a comparative phenol resin heat insulating material was obtained.
比較例４
比較のために、一般の補強面材は、オリベスト製ガラス混抄紙１２０ｇ／ｍ２を用いるが、厚み２０μｍのアルミニウム箔が積層されていること以外は、実施例１と同じ操作を行うことで、比較用のフェノール樹脂断熱材を得た。
Comparative Example 4
For comparison, a general reinforcing face material uses Olivest glass mixed paper 120 g / m 2 , but by performing the same operation as in Example 1 except that an aluminum foil having a thickness of 20 μm is laminated, A comparative phenol resin insulation was obtained.
つぎに、上記実施例１と２および比較例１〜４で得られた各種フェノール樹脂断熱材について、下記の２つの性能評価を行った。得られた結果を下記の表１に示した。 Next, the following two performance evaluations were performed on the various phenol resin heat insulating materials obtained in Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 4. The obtained results are shown in Table 1 below.
１）凹み量
上記の各種フェノール樹脂断熱材の試料の上に、厚み１０ｍｍ、直径５０ｍｍの鉄製円盤を載せ、さらにその上に１００Ｋｇの重りを載せ、３０秒後に取り外して、残った跡の凹み深さ（凹み量）（ｍｍ）を測定した。
1) Amount of dents Place an iron disk with a thickness of 10 mm and a diameter of 50 mm on a sample of the above-mentioned various phenolic resin heat insulating materials, place a 100 kg weight on it, remove it after 30 seconds, and remove the remaining dent depth. The thickness (indentation) (mm) was measured.
２）踏抜強度
４８０ｍｍ四方の鉄製ブロックの中央部に幅１２０ｍｍの凹みを設けた架台に、上記の各種フェノール樹脂断熱材の４８０ｍｍ四方にカットした断熱材試料（厚み３０ｍｍ）を載せ、架台の凹みに対応するように、上から幅１００ｍｍ、長さ２７０ｍｍ、高さ５０ｍｍの鉄製ブロックを、５００ｍｍ／ｍｉｎの速度で押し当て、各断熱材試料が座屈したときの荷重を、踏抜強度（Ｎ＝ニュートン）として読み取った。
上記表１の結果から明らかなように、本発明の実施例１と２のフェノール樹脂断熱材によれば、フェノール樹脂発泡体の表面に、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布を、一般の補強面材の外側に位置するように積層させたものであるから、フェノール樹脂発泡体特有の脆さを軽減し、フェノール樹脂発泡体表面が補強されて、凹み量が非常に少なく、かつ踏抜強度が大きいもので、機械強度に優れており、しかも優れた断熱性能を有するとともに、難燃性など対して効果的なものであった。 As is clear from the results of Table 1 above, according to the phenol resin heat insulating materials of Examples 1 and 2 of the present invention, the split fiber nonwoven fabric made of polyolefin resin is applied to the surface of the phenol resin foam on the general reinforcing surface. Since it is laminated so that it is located outside the material, the brittleness unique to phenolic resin foam is reduced, the surface of the phenolic resin foam is reinforced, the amount of dents is very small, and the stepping strength is high It was large, excellent in mechanical strength, excellent in heat insulation performance, and effective for flame retardancy.
これに対し、比較例１〜４の断熱材によれば、凹み量が大きく、かつ踏抜強度が小さいものであり、機械強度に劣るものであった。 On the other hand, according to the heat insulating materials of Comparative Examples 1 to 4, the dent amount was large and the stepping strength was small, and the mechanical strength was inferior.
つぎに、上記実施例１で得られた本発明のフェノール樹脂断熱材と、比較用の２種類の市販のフェノール樹脂断熱材について、下記の凹み評価試を行った。得られた結果を下記の表２に示した。なお、比較用市販品の１つ（比較用市販品−１）は、商品名「ネオマフォーム」、旭化成建材株式会社製であり、いま１つの比較用市販品（比較用市販品−２）は、商品名「フエノバ・ＪＪ３０Ｎ」積水化学工業株式会社製である。 Next, the following dent evaluation test was performed on the phenol resin heat insulating material of the present invention obtained in Example 1 and two types of commercially available phenol resin heat insulating materials for comparison. The obtained results are shown in Table 2 below. In addition, one of the commercial products for comparison (commercial product for comparison-1) is a trade name “ Neoma Foam ”, manufactured by Asahi Kasei Construction Materials Co., Ltd., and another commercial product for comparison (commercial product for comparison-2) is Product name “Fuenova JJ30N” manufactured by Sekisui Chemical Co., Ltd.
３）凹み評価試験
試験方法
上記の各種フェノール樹脂断熱材のサンプルの上に、直径５０ｍｍの鉄製冶具を載せ、さらにその冶具上に、１０ｋｇずつ１００ｋｇまでの重りを積載した。ついで、積載後に１０ｋｇずつ重りの除荷を行い、重りを積載した部分の凹み量について測定を行った。
3) Depression evaluation test Test method An iron jig having a diameter of 50 mm was placed on the above-described samples of various phenol resin heat insulating materials, and weights of up to 100 kg were loaded on the jig. Subsequently, the weight was unloaded by 10 kg after loading, and the amount of dent at the portion where the weight was loaded was measured.
ここで、フェノール樹脂断熱材の試験前の厚さを初期厚さ（ｍｍ）として計測しておき、フェノール樹脂断熱材サンプルの冶具上に１００ｋｇまでの重りを積載し、積載後に１０ｋｇずつ重りの除荷を行ったときに生じた凹み部分の厚さ（ｍｍ）を測定し、これらの測定値の差を算出して、変位量（凹み量）とした。 Here, the thickness of the phenolic resin heat insulating material before the test is measured as the initial thickness (mm), and a weight of up to 100 kg is loaded on the jig of the phenolic resin heat insulating material sample, and the weight is removed by 10 kg after loading. The thickness (mm) of the dent portion generated when loading was measured, and the difference between these measured values was calculated to obtain the displacement amount (dent amount).
なお、この評価試験は、フェノール樹脂断熱材施工時の歩行を想定（直径５０ｍｍは、人間の踵を想定）した自社試験である。得られた結果を下記の表２に示した。 In addition, this evaluation test is an in-house test that assumes walking at the time of phenol resin heat insulating material construction (a diameter of 50 mm assumes a human heel). The obtained results are shown in Table 2 below.
また、本発明の実施例１のフェノール樹脂断熱材の凹み評価試験後の斜視図を図１に、同縦断面図を図２に、それぞれ記載した。 Moreover, the perspective view after the dent evaluation test of the phenol resin heat insulating material of Example 1 of this invention was described in FIG. 1, and the longitudinal cross-sectional view was described in FIG. 2, respectively.
同図において、本発明の実施例１のフェノール樹脂断熱材では、フェノール樹脂発泡体（１）の表裏面にポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布（３）を、それぞれ一般の補強面材（２）の外側に位置するように、積層させたものである。 In the same figure, in the phenol resin heat insulating material of Example 1 of this invention, the split fiber nonwoven fabric (3) which consists of polyolefin resin on the front and back of a phenol resin foam (1), respectively, and a general reinforcement surface material (2) It is laminated so that it is located outside.
一方、比較用の２種類の市販のフェノール樹脂断熱材（比較用市販品−１および比較用市販品−２）の凹み評価試験後の斜視図を図３に、同縦断面図を図４に、それぞれ記載した。 On the other hand, the perspective view after the dent evaluation test of two types of commercially available phenol resin heat insulating materials for comparison (commercial product for comparison-1 and commercial product for comparison-2) is shown in FIG. 3, and the longitudinal sectional view is shown in FIG. Respectively.
同図において、比較用の市販の２つのフェノール樹脂断熱材では、フェノール樹脂発泡体（１１）の表裏面に、それぞれ一般の補強面材（１２）を積層させたものである。 In the figure, in the commercially available two phenol resin heat insulating materials for comparison, general reinforcing face materials (12) are laminated on the front and back surfaces of the phenol resin foam (11).
なお、比較用の２種類の市販のフェノール樹脂断熱材では、評価試験後の凹み形状は、両方とも略同様であった。
上記表２の結果、および図１と図２から分かるように、本発明の実施例１によるフェノール樹脂断熱材によれば、フェノール樹脂発泡体（１）の表面に、ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布層（３）を、それぞれ一般の補強面材（２）の外側に位置するように、積層させたものであるから、フェノール樹脂発泡体特有の脆さを軽減し、フェノール樹脂発泡体表面が補強されて、変位量が小さく改善されたものであった。 As can be seen from the results in Table 2 above and FIGS. 1 and 2, according to the phenol resin heat insulating material according to Example 1 of the present invention, the split fiber made of polyolefin resin on the surface of the phenol resin foam (1). Since the nonwoven fabric layer (3) is laminated so that it is located outside the general reinforcing face material (2), the brittleness peculiar to the phenol resin foam is reduced, and the surface of the phenol resin foam is reduced. Reinforced, the amount of displacement was small and improved.
これに対し、上記表２の結果、および図３と図４から分かるように、比較用の市販の２種類のフェノール樹脂断熱材では、かなり顕著な凹み量であった。 On the other hand, as can be seen from the results of Table 2 above and FIGS. 3 and 4, the comparatively commercially available two types of phenol resin heat insulating materials had a considerably remarkable dent amount.
１：フェノール樹脂発泡体
２：一般補強面材
３：ポリオレフィン系樹脂からなる割繊維不織布層
1: phenolic resin foam 2: general reinforcing face material 3: split fiber nonwoven fabric layer made of polyolefin resin
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