JPH0418433A

JPH0418433A - フェノール発泡体の製造方法およびフェノール発泡体

Info

Publication number: JPH0418433A
Application number: JP12168490A
Authority: JP
Inventors: Setsuo Taguchi; 田口　節男; Kazuyoshi Okamoto; 岡本　三宜
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1990-05-11
Filing date: 1990-05-11
Publication date: 1992-01-22

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、フェノール発泡体の製造方法、フェノール発
泡体に関する。

［従来の技術］フェノール発泡体は、軽量であって優れた断熱性や防音
性を有する他、耐火性、耐溶剤性、耐低湿性、寸法安定
性などの優れた性能を有し、省エネルギー、安全性や経
済性の観点からパネルなどの各種の建築用材料として注
目されている。

フェノール発泡体の製造方法としては、レゾールあるい
はノボラックと呼ばれるフェノール樹脂初期縮合物に硬
化剤、発泡剤、整泡剤、着色剤などを配合したフェノー
ル樹脂配合物を加熱して発泡、硬化することにより行わ
れる。

従来のかかる加熱による発泡、硬化方法は、フェノール
樹脂配合物を外部より加熱することにより、配合物中に
含まれた発泡剤の気化に伴って発泡構造を形成し、また
フェノール樹脂初期縮合物の重合反応が進み発泡体とす
るものであった。

しかしながら、かかる方法では、外部から該配合物を加
熱するため、まず外層部から発泡が始まり、順次内部へ
と発泡化されるものであり、発泡初期に外層部が断熱性
を有する発泡構造を形成し、内部には熱が伝わりにくい
構造となる。そのため、熱効率すなわち発泡、硬化効率
が極めて悪くなり、生産性を低下させる要因となってお
り好ましくない。また、外層から発泡か始まるため、発
泡体の厚さ方法の密度は、外層部か低く、内層部が高い
分布を有する発泡構造となり、これかフェノール発泡体
を脆くする要因の一つになっており好ましくない。

［発明か解決しようとする課題］本発明は、フェノール発泡体の製造にあたり、熱効率の
優れた発泡、硬化方法を提供し、またフェノール発泡体
の脆さを改良することを目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明は、次の構成を有する。

すなわち、本発明にかかるフェノール発泡体の製造方法
は、発泡性を有するフェノール樹脂配合物に高周波（こ
こでは、マイクロ波を含む）を照射して発泡、硬化せし
めるこ吉を特徴とするフェノール発泡体の製造方法であ
り、また、フェノール樹脂配合物の内部および／または
表面に繊維および／または布帛を配した後、高周波を照
射して発泡、硬化せしめることを特徴とするフェノール
発泡体の製造方法であり、また、フェノール樹脂配合物
中に高吸水性樹脂を混在させた後、高周波を照射して発
泡、硬化せしめることを特徴とするフェノール発泡体の
製造方法であり、また、フェノール樹脂配合物中にカー
ボン類を混入した後、高周波を照射して発泡、硬化せし
めることを特徴とするフェノール発泡体の製造方法であ
る。

また、さらに、本発明にかかるフェノール発泡体は、発
泡性を有するフェノール樹脂配合物に高周波を照射して
発泡、硬化せしめたことを特徴とするフェノール発泡体
であって、また、高周波照射により発泡、硬化されたフ
ェノール発泡体であって、該発泡体の内部および／また
は表面か繊維および／または布帛により補強されている
ことを特徴とするフェノール発泡体であり、また、高周
波照射により発泡、硬化されたフェノール発泡体であっ
て、該発泡体中に高吸水性樹脂が混在していることを特
徴とするフェノール発泡体であり、また、高周波照射に
より発泡、硬化されたフェノール発泡体であって、該発
泡体中にカーボン類か混在していることを特徴とするフ
ェノール発泡体である。

１作用］以下、本発明の詳細な説明する。

本発明は、従来のフェノール発泡体の製造方法の欠点で
ある発泡、硬化処理における低熱効率およびフェノール
発泡体の脆さを改良する目的で、フェノール樹脂配合物
を高周波照射して発泡、硬化する製造方法を提供するも
のである。

本発明の高周波処理は、周波数１０６〜１０１２Ｈｚの
高周波を発生させる高周波照射装置を用いて導波管方式
あるいはオープン方式なとにより行われるものである。

つまり、本発明は、一般にマイクロ波と言われる周波数
領域（１０９〜１０１２）を含む広義の高周波処理であ
るのて、以下これを統一して高周波と呼ぶことにする。

かかる装置から発生する電界中にフェノール樹脂配合物
を置くことにより、該配合物に含まれる成分が誘電加熱
の作用により、自己発熱し該配合物に含まれる発泡剤を
気化せしめて発泡構造とし、また、フェノ−ル樹脂初期
縮合物をさらに重合反応せしめて硬化し発泡体とするも
のである。

本発明は、該配合物の自己発熱により発泡、硬化するた
め、従来の方法のように、発泡が表層から始まることに
よって表層に断熱層を形成し、熱か内部に伝わりにくく
なる問題を解消し、内部まで均一に、速くかつ効率よく
発泡、硬化できるのが特徴である。

ツーエノール樹脂配合物とは、発泡体を構成する材料を
配合したものであり、フェノール樹脂初期縮合物および
該縮合物を硬化するための硬化剤、発泡するための発泡
剤、気泡状態をコントロールするための整泡剤などであ
る。その他、目的、用途に応じて難燃剤、中和剤、着色
剤などの添加剤も含まれる。これらの配合物は、通常フ
ェノール樹脂発泡体の製造に用いられる添加剤の全てを
含み特に限定されるものではない。

本発明における、フェノール樹脂としては、ノボラック
型とレゾール型のフェノール樹脂初期縮合物か用いられ
る。ここで、ノボラック型フェノール樹脂初期縮合物と
は、フェノール類とアルデヒド類とを酸性触媒の存在下
で反応させて得られる当該分野で知られたいわゆるノボ
ラック型フェノール樹脂と称されて、硬化剤の存在下で
さらに重合か進行し得るものである。

一方、レゾール型フェノール樹脂初期縮合物とは、フェ
ノール類とアルデヒド類とを塩基性触媒の存在下で反応
させて得られる当該分野で知られたいわゆるレゾール型
フェノール樹脂（ベンジリックエーテル型を含む）と称
せされ、通常、加熱で重合が進行し得るものである。

本発明で適用される高周波は、周波数が１０５〜１０１
２Ｈ２の間のものである。配合物によって異なるが、特
に１０７〜１０８Ｈｚにおいて、特に効率よく発泡、硬
化することができる。

該照射装置としては、特に限定するものではなく、高周
波を照射する市販の装置が適用できる。

例えは、電極板の配置のしかたで箱型、平行板型、対向
格子型、片側格子型、対向千鳥格子型などいずれの高周
波照射装置が適用できる。また、フェノール樹脂配合物
の成型方法としては、ノ１ンドミキシンク法、ブロック
発泡法、住人発泡法、連続ラミネート法、現場スプレー
法などの通常行われるフェノール発泡体を製造する成型
方法に上述の装置を設け、高周波照射工程を組み入れる
ことにより行うことかできる。

また、本発明は、高周波による加熱たけてなく、他の加
熱手段を併用しても構わない。たとえは、電熱、ガス、
スチームを用いた外部加熱装置により予め余熱した後、
高周波照射する方法、あるいは高周波照射した後、他の
加熱装置を通す方法、高周波照射した後、熱プレスして
成型する方法などであり、発泡、硬化斑を減少させるた
めにむしろ好ましいことである。

高周波照射は連続で行っても、間欠に行ってもよいし、
また、照射出力や周波数は一定でもよいし、種々変えて
行っても構わない。

また、さらに、本発明の特筆すべきことは、上述した高
周波照射による発泡、硬化処理に、下記の手段を組合せ
ることにより、効果をより高めることかてきることであ
る。

■フェノール樹脂配合物の内部および７．／または表面
に繊維および／または布帛を配して高周波照射して発泡
、硬化する方法であり、フェノール発泡体を極めて有効
に補強することが可能である。

本発明は、従来公知の発泡体の繊維補強とは全く異なり
、繊維および／または布帛を配した後、フェノール樹脂
配合物を高周波照射して発泡、硬化すると共に繊維補強
を図るものであり、作用は必すしも明らかでないか、繊
維の表面か活性化すると考えられ、繊維と発泡体の接着
一体化か極めて良好で、従来公知の繊維補強では得られ
ない補強効果か発現することに大きな特徴がある。

かかる補強に用いられる繊維としては、ポリエステル類
、ナイロン類、ポリビニルアルコール、ポリピロピレン
、ポリエチレン、ポリウレタン、ポリアクリルニトリル
、ポリアクリル酸エステル、ポリスチレンなどおよび共
重合変性体、あるいは他成分の混合体などのいかなる公
知の可紡性のポリマも適用できる。これらのポリマ群の
中から用途、目的に応じて一種または二種以上のポリマ
か用いられる。

特に、高周波照射により発熱しにくい誘電率小の成分（
Ａ成分）と発熱しやすい誘電早天の成分（Ｂ成分）を組
合せた複合繊維が好ましく用いられる。かかる複合繊維
としては、芯、／鞘型繊維、バイメタル型繊維、多層接
合繊維、放射状多層型繊維などであり、この中でもＡ成
分を芯部に、Ｂ成分を鞘部に用いる芯／鞘型繊維あるい
は多芯／鞘型繊維が好ましく用いられる。ポリエチレン
テレフタレートを芯部に、低融点ナイロンを鞘部に用い
た多芯／鞘型繊維は、高周波照射により鞘成分が発熱溶
融し、発泡体との接着性が良好となり、特に好ましい組
合せ例である。その他、Ａ成分とＢ成分を混繊したり交
撚した複合糸であっても構わない。また、かかる繊維を
用いた布帛（織物、編物、不織布、網状シートのいずれ
か、またはそれらの複合体、混合体）を発泡体の内部お
よび／または表面に配することによっても、好ましく補
強することができる。

■フェノール樹脂配合物中に高吸水性樹脂を混在させ高
周波照射することにより、発泡／硬効率をより高めるこ
とができ、さらに、フェノール発泡体の脆さを改良する
ことができる。

本発明に用いられる高吸水性樹脂は、自重の数十倍、数
百倍の高吸水性を有する別名高分子吸収体とも呼ばれる
ものである。代表的なものは、変成デンプン、セルロー
ス系、でんぷん・アクリルグラフト重合体架橋物、ポリ
アクリルニトリル誘導体、ポリアクリルアミド系、ポリ
アクリル酸塩系、酢酸ビニル・アクリル酸メチル共重合
体けん体系、ポリアクリル酸塩ポリビニルアルコール重
合体架橋物等であり、これらの単独あるいは二種以上の
混合物として用いられる。中でも、デンプン・アクリル
グラフト重合体架橋物、ポリアクリル酸塩系か好ましく
使用される。

これらの高吸水性樹脂は、粒子状、粉末状、フィルム状
、塊状のいずれであってもかまわないし、また、その粒
径、大きさも特に限定されないが、表面積の大きい状態
で用いるのか好ましい。

発泡体中への高吸水性樹脂の含有割合は、特に限定する
ものではないが、通常発泡構造体１００重量部に対して
、高吸水性樹脂か０．　１〜５０重量部混入されること
か好ましく、さらに１〜２０重量部混入されることが特
に好ましい。

■フェノール樹脂配合物中にカーボン類を混在させマイ
クロ波照射することにより、発泡、硬化効率をより高め
ることができ、さらに、フェノル発泡体の脆さを著しく
改良することができる。

かかるカーボン類としては、カーボンブラック、活性炭
、多孔質カーボン、カーボン繊維、カーヘート、黒鉛な
どであり、この中で多孔質カーボンや活性炭は、フェノ
ール発泡体と良く一体化する性質を有するため、脆さを
著しく改良することができ好ましい添加剤である。

かかるように、本発明は上記■、■、■手段を組合わせ
ることにより、より効果を高めることかできる。該手段
は、フェノール発泡体の用途、目的に応じ全てをまたは
任意に組合せて行うこともできる。

本発明で製造方法によるフェノール発泡体は、金属サイ
ジ、ング、壁パネル、天井パネル、地下断熱材などの住
宅材料、化学プラント、ＬＰＧ、ＬＮＧタンク、重油・
原油タンク、各種断熱カバなどのプラント工業用分野、
冷凍冷蔵船、冷凍冷蔵車、海上コンテナー、自動車の天
井材などの船舶・車両分野、ショーケース、ストッカー
、自動販売機などの断熱機器分野などで好ましく用いる
ことができる。

［実施例］以下、実施例によって本発明をさらに詳細に説明するカ
ベ本発明は、これらの実施例によって、本発明の有効性
や権利の範囲が限定されたり、制限を受けるものではな
い。むしろ、次の応用や展開をもたらすものである。

なお、実施例において、「割合」は全て重量に基づくも
のである。

実施例１下記のフェノール配合物および高周波装置を用いてフェ
ノール発泡体を成型加工した。

■フェノール配合物発泡用レゾール型フェノール樹脂　１００部整泡剤：非
イオン活性剤　　　　　　　１部発泡剤：フロン１１．
３　　　　　　　１０部硬化剤、有機スルフォン酸　　
　　　１−５部高吸水樹脂：ポリアクリル酸塩系　　１
０部補強繊維：繊維長５ｍｍのポリエステル（芯）／低
融点ナイロン（鞘）の芯鞘複合繊維　　　　　　　　　　　　　　　１，０部■高周波装
置周波数：２４５０ＭＨｚ出カニ１０ＫＷ電極板の配列：対向千鳥格子型コンベア：ポリフッ化エチレン系繊維照射時間：５分フェノール配合物を攪拌、混合した後、スリット状ノズ
ルを有する押出し機を用いて、シート状に押出し、高周
波装置を通して発泡、硬化した。

この結果、この発泡、硬化処理は、従来の加工方法に比
べて処理速度が速く行うことができ、また、さらに、得
られた発泡体は、従来のフェノール発泡体に比べて機械
的性能か良好であり、表面やエツジか欠けることかない
ので住宅用建築パネルとして施工しやすいものであった
。

実施例２下記のフェノール配合物および高周波装置を用いてフェ
ノール発泡体を成型加工した。

■フェノール配合物発泡用ノボラック型フェノール樹脂　１００部整泡剤：
シリコーン系　　　　　　　　　２部発泡剤ニジニトロ
ソペンタメチレン　　１０部テトラミン硬化剤、ヘキサメチレンテトラミン　１５部高吸水樹脂
：デンプン・アクリル　　１０部グラフト重合体架橋物カーボン類、活性炭　　　　　　　　１０部■高周波装
置周波数：２７．１２ＭＨｚ出カニ２８ＫＷ（実効出力１５ＫＷ）電極板の配列二対向千鳥格子型コンベア：ポリフッ化エチレン系繊維照射時間、５分フェノール配合物を攪拌、混合した後、ポリプロピレン
製の容器に入れて、高周波装置を通して発泡、硬化した
。この結果、この発泡、硬化処理は、従来の加工方法に
比べて処理速度か速く行うことができ、また、さらに、
得られた発泡体は、従来のフェノール発泡体に比べて極
めて形態保持が良好であり、住宅用建築用等の断熱材料
として適しているものであった。

［発明の効果］本発明は、フェノール樹脂配合物を高周波照射して発泡
、硬化し、フェノール発泡体を成型加工するものであり
、該配合物の自己発熱により発泡、硬化が進むため、従
来の外部加熱方式のように、発泡か表層から始まること
によって、表層か断熱層を形成し熱か内部に伝わりにく
くなる問題を解消し、内部まで均一に、速く、かつ効率
よく発泡、硬化できるのが特徴である。

そのため、熱効率か極めて良好で、かつ、経済的であり
、発泡、硬化時間を短縮することかできので製造のスピ
ードアップを図ることができる。

そして、また、発泡体の厚さ方向の密度分布を好ましい
フェノール発泡体とすることができ、フェノール発泡体
の脆さを解消することができる。

また、本発明の特筆すべきもう一つの特徴は、上述高周
波処理と■繊維あるいは布帛による補強、■高吸水性樹
脂の混在、■カーボン類の混在を組合せることによって
、上記効果と機械的性能をさらに高めることができるこ
とである。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）発泡性を有するフェノール樹脂配合物に高周波を
照射して発泡、硬化せしめることを特徴とするフェノー
ル発泡体の製造方法。
（２）フェノール樹脂配合物の内部および／または表面
に繊維および／または布帛を配した後、高周波を照射し
て発泡、硬化せしめることを特徴とするフェノール発泡
体の製造方法。
（３）フェノール樹脂配合物中に高吸水性樹脂を混在さ
せた後、高周波を照射して発泡、硬化せしめることを特
徴とするフェノール発泡体の製造方法。
（４）フェノール樹脂配合物中にカーボン類を混入した
後、高周波を照射して発泡、硬化せしめることを特徴と
するフェノール発泡体の製造方法。
（５）発泡性を有するフェノール樹脂配合物に高周波を
照射して発泡、硬化せしめてなることを特徴とするフェ
ノール発泡体。
（６）高周波照射により発泡、硬化されたフェノール発
泡体であって、該発泡体の内部および／または表面が繊
維および／または布帛により補強されていることを特徴
とするフェノール発泡体。
（７）高周波照射により発泡、硬化されたフェノール発
泡体であって、該発泡体中に高吸水性樹脂が混在してい
ることを特徴とするフェノール発泡体。
（８）高周波照射により発泡、硬化されたフェノール発
泡体であって、該発泡体中にカーボン類が混在している
ことを特徴とするフェノール発泡体。