JP6035144B2 - フェノール樹脂発泡体積層板及びその製造方法 - Google Patents
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Description
[1] フェノール樹脂発泡体と、該フェノール樹脂発泡体の表面を被覆する面材と、を有するフェノール樹脂発泡体積層板であって、フェノール樹脂発泡体が炭化水素、塩素化脂肪族炭化水素又はこれらの組み合わせを含有し、フェノール樹脂発泡体の密度が10kg/m3以上100kg/m3以下であり、フェノール樹脂発泡体の平均気泡径が5μm以上200μm以下であり、フェノール樹脂発泡体の独立気泡率が85%以上99%以下であり、70℃、48時間後におけるフェノール樹脂発泡体の寸法変化率の絶対値が0.49%以下である、フェノール樹脂発泡体積層板。
[2] フェノール樹脂発泡体中の揮発分含有率が1.0重量%以上7.0重量%以下である、[1]に記載のフェノール樹脂発泡体積層板。
[3] フェノール樹脂発泡体が炭化水素及び塩素化脂肪族炭化水素を含有する、[1]又は[2]に記載のフェノール樹脂発泡体積層板。
[4] 面材の酸素透過率が4.5cm3/24h・m2以上である、[1]〜[3]のいずれか一項に記載のフェノール樹脂発泡体積層板。
[5] フェノール樹脂発泡体の熱伝導率が0.0150〜0.0250W/m・Kである、[1]〜[4]のいずれか一項に記載のフェノール樹脂発泡体積層板。
[6] 面材上で、フェノール樹脂と、硬化触媒と、炭化水素、塩素化脂肪族炭化水素又はこれらの組み合わせを含有する発泡剤と、界面活性剤と、を含む発泡性フェノール樹脂組成物を、発泡及び硬化させるフェノール樹脂発泡体積層板の製造方法であって、フェノール樹脂に含まれる残留フェノールが1.0重量%以上4.3重量%以下であり、フェノール樹脂に含まれる水分率が1.0重量%以上10.0重量%以下であり、フェノール樹脂の40℃における粘度が5000mPa・s以上100000mPa・s以下である、製造方法。
まず、フェノール樹脂発泡体3について説明する。フェノール樹脂発泡体3は、フェノール樹脂と、該樹脂の硬化触媒と、炭化水素、塩素化脂肪族炭化水素又はこれらの組み合わせを含有する発泡剤と、界面活性剤と、を含む発泡性フェノール樹脂組成物を、発泡及び硬化させることにより得られる。
次に、フェノール樹脂発泡体積層板1の製造方法について説明する。フェノール樹脂発泡体積層板1は、走行する第1の面材2a上に上述の発泡性フェノール樹脂組成物を連続的に吐出し、発泡性フェノール樹脂組成物の、第1の面材2aと接触する面とは反対側の面を、第2の面材2bで被覆し、発泡及び硬化させることにより得られる。
反応器に52重量%ホルムアルデヒド3500kgと99重量%フェノール2510kgを仕込み、プロペラ回転式の攪拌機により攪拌し、温調機により反応器内部液温度を40℃に調整した。次いで50重量%水酸化ナトリウム水溶液を加えながら昇温して、反応を行わせた。反応液のオストワルド粘度が60センチストークス(=60×10−6m2/s、25℃における測定値)に到達した段階で、反応液を冷却し、尿素を570kg(ホルムアルデヒド仕込み量の15モル%に相当)添加した。その後、反応液を30℃まで冷却し、反応液のpHが6.4になるまでパラトルエンスルホン酸一水和物の50重量%水溶液を加えて中和した。
フェノール樹脂中の残留フェノールは以下の方法により求めた。
フェノール樹脂1mgを1mlのメタノールに溶解させ、以下の条件で測定を行った。
装置:(株)島津製作所製LC−VP型高速液体クロマトグラフィー
カラム:Waters社製Xbridge C18 3.5μm (内径3mm×100mm)、カラム温度:40℃
溶離液:水/アセトニトリル
グラジエント条件:水/アセトニトリル=90/10(0分)
水/アセトニトリル=0/100(20分)
水/アセトニトリル=90/10(20.1分)
水/アセトニトリル=90/10(35分)
流速:0.47ml/分
検出:270nm
注入量:5μL
残留フェノールの濃度は、フェノール標品(和光純薬製、試薬特級)の10μg/ml及び100μg/mlの溶液を用いて作成した検量線より算出した。
フェノール樹脂中の水分率は、カールフィッシャー水分計MKA−510(京都電子工業(株)製)を用い、測定した。
フェノール樹脂の粘度は、回転粘度計(東機産業(株)製、R−100型、ローター部は3°×R−14)を用い、40℃で3分間安定させた後の測定値とした。
フェノール樹脂A100重量部に対して、界面活性剤としてエチレンオキサイド−プロピレンオキサイドのブロック共重合体(BASF製、プルロニックF−127)を2.0重量部の割合で混合した。混合されたフェノール樹脂100重量部、発泡剤として表1に示す発泡剤Aを7重量部、及び、酸硬化触媒としてキシレンスルホン酸80重量%とジエチレングリコール20重量%との混合物14重量部からなる組成物を、25℃に温調したミキシングヘッドに供給して混合し、マルチポート分配管を通して、移動する面材上に混合物を供給した。使用する混合機(ミキサー)は、特開平10−225993号に開示されたものを使用した。即ち、混合機は、混合機の上部側面に、フェノール樹脂に界面活性剤を添加した樹脂組成物、及び、発泡剤の導入口を備えており、回転子が攪拌する攪拌部の中央付近の側面に硬化触媒の導入口を備えている。攪拌部以降はフォームを吐出するためのノズルに繋がっている。即ち、触媒導入口までを混合部(前段)、触媒導入口〜攪拌終了部を混合部(後段)、攪拌終了部〜ノズルを分配部とし、これらにより構成されている。分配部は、先端に複数のノズルを有し、混合された発泡性フェノール樹脂組成物が均一に分配されるように設計されている。
フェノール樹脂をフェノール樹脂Bとする以外は実施例1と同様にして、フェノール樹脂発泡体積層板を得た。
フェノール樹脂をフェノール樹脂Cとする以外は実施例1と同様にして、フェノール樹脂発泡体積層板を得た。
フェノール樹脂をフェノール樹脂Dとし、フェノール樹脂に対してイソペンタン50重量%とイソブタン50重量%の混合物8.0重量%する以外は実施例1と同様にして、フェノール樹脂発泡体積層板を得た。
フェノール樹脂をフェノール樹脂Eとする以外は実施例1と同様にして、フェノール樹脂発泡体積層板を得た。
フェノール樹脂をフェノール樹脂Hとする以外は実施例1と同様にして、フェノール樹脂発泡体積層板を得た。
フェノール樹脂をフェノール樹脂Iとする以外は実施例1と同様にして、フェノール樹脂発泡体積層板を得た。
フェノール樹脂をフェノール樹脂Bとし、発泡剤を表1に示す発泡剤Bとし、スラット型ダブルコンベアオーブンの温度を80℃、滞留時間を20分に変更する以外は実施例1と同様にしてフェノール樹脂発泡体積層板を得た。
フェノール樹脂をフェノール樹脂Bとし、発泡剤を表1に示す発泡剤Cとし、スラット型ダブルコンベアオーブンの温度を80℃、滞留時間を20分に変更する以外は実施例1と同様にしてフェノール樹脂発泡体積層板を得た。
フェノール樹脂をフェノール樹脂Bとし、発泡剤を表1に示す発泡剤Dとし、スラット型ダブルコンベアオーブンの温度を80℃、滞留時間を20分に変更する以外は実施例1と同様にしてフェノール樹脂発泡体積層板を得た。
フェノール樹脂をフェノール樹脂Bとし、発泡剤を表1に示す発泡剤Eに変更する以外は実施例1と同様にしてフェノール樹脂発泡体積層板を得た。
フェノール樹脂をフェノール樹脂Fとする以外は実施例1と同様にして、フェノール樹脂泡体積層板を得た。
フェノール樹脂をフェノール樹脂Jとする以外は実施例1と同様にして、フェノール樹脂泡体積層板を得た。
フェノール樹脂をフェノール樹脂Gとする以外は実施例1と同様にして、フェノール樹脂泡体積層板を得た。
揮発分含有率は、フェノール樹脂発泡体の105℃、48時間乾燥後の重量をWD、乾燥前の重量WOとしたとき、以下に示される式によって算出した。なお、乾燥前の予備養生はEN1604の6.4に従い養生した。
揮発分含有率[wt%]=100×(WO−WD)/WD
70℃における寸法変化率とは、フェノール樹脂発泡体を縦横200mm角に切り出し、EN1604に示された試験方法によって求められた縦又は横のいずれか一方向の寸法変化率Δεbのことを指す。なお、縦横とは、それぞれフェノール樹脂発泡体の厚み方向と垂直な方向である。具体的には、縦横200mm角のフェノール樹脂発泡体を、温度70℃で48時間放置した後の値である。Δεbは、下記の式により算出した。
Δεb=100×(bt−b0)/b0
式中、b0は初期の寸法であり、btは48時間放置後の寸法である。
フェノール樹脂発泡体より、直径35mm〜36mmの円筒試料をコルクボーラーで刳り貫き、高さ30mm〜40mmに切りそろえた後、空気比較式比重計(東京サイエンス社製、1,000型)の標準使用方法により試料容積を測定した。独立気泡率は、その試料容積から、試料重量と樹脂密度とから計算した気泡壁の容積を差し引いた値を、試料の外寸から計算した見かけの容積で割った値である。測定は、ASTM−D−2856に従い行った。ここで、フェノール樹脂の密度は1.3kg/Lとした。
平均気泡径とは、フェノール樹脂発泡体の厚み方向のほぼ中央部を表裏面に平行に切削した試験片の断面の50倍拡大写真上にボイドを避けて9cmの長さの直線を4本引き、各直線が横切った気泡の数(JIS K6402に準じて測定したセル数)を各直線で求め、それらの平均値で1800μmを割った値である。
フェノール樹脂発泡体の密度とは、20cm角のフェノール樹脂発泡体積層板を試料とし、この試料の面材を取り除いて測定した重量と、見かけ容積を測定して求めた値である。測定は、JIS−K−7222に従い行った。
発泡製品の熱伝導率は、フェノール樹脂発泡体を縦横200mm角に切り出し、低温板5℃、高温板35℃でJIS−A−1412の平板熱流計法に従い測定した。
発泡性は、得られた発泡体積層板を観察しA,B,Cの3段階で評価した。スラット型ダブルコンベアの上側のスラット及び下側のスラット間の距離と、発泡体積層板の厚みの差とを評価し、その差が0〜2mmのものを「A」とし、2mm超5mm未満のものを「B」とし、5mm以上のものを「C」とした。
(総合評価の基準:寸法変化率×発泡性×独立気泡率)
表2に示すように、実施例1〜11に係る発泡体積層板は、いずれも比較例1〜3に係る発泡体積層板に比して、寸法変化率が小さく、高い独立気泡率を有しており、かつ発泡性が良好であるため、寸法安定性に優れ総合評価がいずれも「A」または「B」となった。比較例1は発泡性が悪く、比較例2は寸法変化率が大きく、また、比較例3は発泡体の独立気泡率が著しく悪いため、寸法安定性に劣り総合評価がいずれも「C」となった。
Claims (7)
- フェノール樹脂発泡体と、該フェノール樹脂発泡体の表面を被覆する面材と、を有するフェノール樹脂発泡体積層板であって、
前記フェノール樹脂発泡体が炭化水素、塩素化脂肪族炭化水素又はこれらの組み合わせを含有し、
前記フェノール樹脂発泡体の密度が10kg/m3以上100kg/m3以下であり、
前記フェノール樹脂発泡体の平均気泡径が5μm以上200μm以下であり、
前記フェノール樹脂発泡体の独立気泡率が85%以上99%以下であり、
70℃、48時間後における前記フェノール樹脂発泡体の寸法変化率(EN1604に基づき測定される寸法変化率)が−0.1%〜−0.49%である、フェノール樹脂発泡体積層板。 - 前記フェノール樹脂発泡体中の揮発分含有率が1.0重量%以上7.0重量%以下である、請求項1に記載のフェノール樹脂発泡体積層板。
- 前記フェノール樹脂発泡体が前記炭化水素及び前記塩素化脂肪族炭化水素を含有する、請求項1又は2に記載のフェノール樹脂発泡体積層板。
- 前記面材の酸素透過率が4.5cm3/24h・m2以上である、請求項1〜3のいずれか一項に記載のフェノール樹脂発泡体積層板。
- 前記フェノール樹脂発泡体の熱伝導率が0.0150〜0.0250W/m・Kである、請求項1〜4のいずれか一項に記載のフェノール樹脂発泡体積層板。
- 前記フェノール樹脂発泡体の密度が10kg/m3以上28kg/m3以下である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のフェノール樹脂発泡体積層板。
- 面材上で、フェノール樹脂と、硬化触媒と、炭化水素、塩素化脂肪族炭化水素又はこれらの組み合わせを含有する発泡剤と、界面活性剤と、を含む発泡性フェノール樹脂組成物を、発泡及び硬化させる、請求項1〜6のいずれか一項に記載のフェノール樹脂発泡体積層板の製造方法であって、
前記フェノール樹脂に含まれる残留フェノールが1.0重量%以上4.3重量%以下であり、
前記フェノール樹脂に含まれる水分率が1.0重量%以上9.2重量%以下であり、
前記フェノール樹脂の40℃における粘度が5000mPa・s以上100000mPa・s以下である、製造方法。
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