JPH0446742B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 この発明は、フエノールフオーム複合体の製造
法に関する。さらに詳しくは、断熱性、耐火性に
富みしかも軽量な成形体であつて、間仕切用パネ
ル、壁材、天井材等の各種建築材や産業機器の断
熱材、耐熱材として有用なフエノールフオーム複
合体の製造法に関する。

(ロ) 従来の技術 最近、骨材粒子を含有したフエノールフオーム
複合体がその断熱性、耐火性、軽量性の点で各種
構造材、表面材として着目されるに到つている。
かかる骨材粒子含有フエノールフオームは、フエ
ノール樹脂初期縮合物、分解型発泡剤及び必要に
応じて加えられる硬化剤からなる粉末状の発泡性
フエノール樹脂組成物を骨材粒子の存在下、加熱
して発泡硬化させることにより製造されている。

しかし、上記発泡性フエノール樹脂組成物と骨
材粒子とを単に混合して成形しても骨材粒子が均
一に分散されたフエノールフオームを得ることは
従来、容易ではなかつた。

この点に関し、本発明者らは、成形用型の底面
に発泡性フエノール樹脂組成物層を形成させた
後、この組成物層の上に骨材粒子を混和すること
なく載積してキヤビテイ内に充填し、この状態で
加熱成形を行なう方法を提案した（特開昭60−
101031号公報）。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 しかし、上記方法においては、骨材粒子が小さ
い場合や発泡性フエノール樹脂組成物の量が少な
い場合には、骨材粒子の分散性は良好ではある
が、成形型の底部領域と上部領域とでフエノール
フオーム層の密度が不均一となり上部に欠損を生
じる場合もあつた。

この発明は、かかる状況においてなされたもの
であり、ことに、小さな骨材粒子を用いても、あ
るいは比較的少量の発泡性フエノール樹脂組成物
を用いても、均一な密度のフエノールフオーム層
を有しかつ骨材粒子の分散性も均一なフエノール
フオーム複合体を効率良く得ることができる成形
方法を提供しようとするものである。

(ニ) 問題点を解決するための手段 かくしてこの発明によれば、成形用型内に骨材
粒子を充填した後、この成形用型のキヤビテイ１
に対し約25〜70gの粉末状発泡性フエノール樹
脂組成物を上記骨材粒子の充填層の上部に載積
し、次いで、この成形用型を閉鎖した状態で該成
形用型に所定時間振動を与えることによつて上記
発泡性フエノール樹脂組成物を骨材粒子の充填層
内に均一に分散させ、この後加熱して該発泡性フ
エノール樹脂組成物を発泡硬化させることを特徴
とするフエノールフオーム複合体の製造法が提供
される。

この発明の最も特徴とする点は、成形用型のキ
ヤビテイに先に骨材粒子を充填した後、この充填
層の上に粉末状の発泡性フエノール樹脂組成物を
載積する点である。この発明の他の最も特徴とす
る点は、上記状態で成形用型を閉鎖した後、振動
によつて発泡性フエノール樹脂組成物を骨材粒子
充填層の間隙に分散させる点にある。

（発泡性フエノール樹脂組成物） この発明に用いる発泡性フエノール樹脂組成物
は、フエノール樹脂初期縮合物と分解型発泡剤と
必要により加えられる硬化剤とから調整される粉
末状のものをいう。

ここで、フエノール樹脂初期縮合物としては、
ノボラツク型とレゾール型のフエノール樹脂初期
縮合物があげられる。ノボラツク型フエノール樹
脂初期縮合物とは、フエノール類とアルデヒド類
とを酸性触媒の存在下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ツク型フエノール樹
脂と称せられ、硬化剤の存在下で更に重合が進行
しうるものを意味する。この樹脂は一般に常温で
固体状である。一方、レゾール型フエノール樹脂
初期縮合物とは、フエノール類と過剰のアルデヒ
ド類とを塩基性触媒の存在下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エノー
ル樹脂と称せられ、通常、加熱で重合が進行しう
るものを意味する。

上記フエノール類とは、フエノールの他に、
３，５−キシレノール、ｍ−クレゾール、２，５
−キシレノール、３，４−キシレノール、２，４
−キシレノール、ｏ−クレゾール、ｐ−クレゾー
ルなどが含まれる。又アルデヒド類とは、ホルム
アルデヒド、パラホルムアルデヒド、ヘキサメチ
レンテトラミン、フルフラール、アセトアルデヒ
ド、アセタール類などが含まれる。この発明に使
用するのに好ましい初期縮合物は、フエノールと
ホルムアルデヒドとの縮合物である。

一方前記分解型発泡剤とは、フエノール樹脂初
期縮合物とを混合した組成物中で加熱硬化時に分
解してガスを発生しうる無機及び有機の発泡剤を
意味する。これらの代表例としてはＮ，N′−ジ
ニトロソペンタメチレンテトラミン、ベンゼンス
ルホニルヒドラジド、アゾビスイソブチロニトリ
ル、アゾジカルボンアミド、パラトルエンスルホ
ニルヒドラジドなどの有機分解型発泡剤、並びに
重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸ア
ンモニウム、亜硝酸アンモニウム、アジド化合物
（例えばCaN₆）などの無機分解型発泡剤が挙げら
れる。これらは全て粉末状である。

発泡剤の添加量は、フエノール樹脂初期縮合物
100重量部に対し１〜50重量部が適当であり、２
〜25重量部が好ましい。

硬化剤は、ことにノボラツク型フエノール樹脂
初期縮合物を用いた時に使用される。この硬化剤
は、加熱で分解し、ノボラツク型フエノール樹脂
初期縮合物と架橋反応しうる化合物を意味する。
このような化合物としては、ホルムアルデヒドと
同様にフエノール類との反応でフエノール樹脂形
成に用いられる化合物で通常粉末状のものであ
る。その具体例としては、ヘキサメチレンテトラ
ミン、パラホルムアルデヒドメ、チラール、ジオ
キソラン、トリオキサン、テトラオキサン、トリ
メチロールホスフイン、Ｓ−トリアジンなどが挙
げられる。

硬化剤の添加量は、一般にノボラツク型フエノ
ール樹脂100重量部に対し、５〜20重量部が適当
である。

なお、この発明の発泡性フエノール樹脂組成物
には、他の種々の添加剤例えばクレイ等の充填剤
が少量加えられていてもよい。これらの添加剤
は、フエノール樹脂100重量部に対し100重量部以
下であるのが好ましい。

このようなフエノール樹脂初期縮合物、分解型
発泡剤、硬化剤等を混練して粉砕するか、混合す
ることにより、発泡性フエノール樹脂組成物を得
ることができる。かかる発泡性フエノール樹脂組
成物は粉末状であることを要する。通常、この粉
末の粒径としては100メツシユパスのものが適し
ている。

（骨材粒子） この発明に用いる骨材粒子としては、有機質も
しくは無機質の粒子又はそれらの混合物が含まれ
るが、発泡性フエノール樹脂組成物と反応しない
ものが好ましい。これらのうち、粒径が約１〜15
mmの軽重骨材が好ましく、この例としては、パー
ライト、シラスバルーン、ガラスバルーン等の無
機軽量骨材粒子あるいは合成樹脂発泡粒子や合成
樹脂発泡体粉砕粒のごとき有機軽量骨材粒子が挙
げられる。

（フエノールフオーム複合体の製造） 成形用型内への骨材粒子の充填率（見かけ充填
率）は、少なくとも90％以上とされ、実質的に
100％、即ち、キヤビテイ内全体に充填するのが
好ましい。90％未満では骨材粒子のフエノールフ
オーム層での分散性が低下するため好ましくな
い。

一方、上記骨材粒子の充填層上に載積する前記
発泡性フエノール樹脂組成物の量は、キヤビテイ
１に対し約25〜70gとされる。25g未満の場合
には、各骨材粒子の表面にコーテイングする量が
不足して、成形後に骨材粒子相互間を緊密に熔着
することができず形状を維持するに適さず、70g
を越えると各骨材粒子の表面にコーテイングする
には過剰となりその過剰物が局部的に集合し、均
一な成形品を形成し難い。また、コーテイングお
よび成形時間が長くかかり、能率的にも悪くなる
ので適さない。

成形用型への振動の付与は、適当な振動機によ
り行なわれる。かかる振動機としては、工業用の
バイブレータを用いるのが適しており、バネで支
えられたテーブルを電磁石により振動させるよう
構成されたものが挙げられる。振動を付与させる
時間は、発泡性フエノール樹脂組成物が骨材粒子
の充填層内に均一に分散しうるに足る程度に設定
される。この時間があまりに長すぎると、前記樹
脂組成物がキヤビテイ底部へ沈降してしまい成形
後のフエノールフオーム層が不均一となるので好
ましくない。また短かいと同様に不均一となりう
るので好ましくない。この時間は、種々の条件に
よつて変動するが、通常、振動数3000〜
3600VPM、振幅0.5〜１mmの条件であれば、３〜
７分が適している。

上記振動処理後、加熱することにより発泡成形
が行なわれる。この際の加熱は、前記樹脂組成物
が発泡硬化しうるに足る温度で行なわれ、通常、
120℃〜180℃下で５〜90分程度行なうのが適して
いる。

なお、成形用型としては、閉鎖可能でかつ発泡
時にキヤビテイ内のガスを排出できるよう構成さ
れたものが適している。

また、成形用型の上面及び／又は下面に適当な
面材を載置しておくことにより、面材を有するフ
エノールフオーム複合体を同時融着成形すること
ができ、この発明の好ましい一態様である。かか
る面材としては、密着性の点で発泡ガスを透過し
うる多孔性のシート又はフイルム剤を用いるのが
適しており、例えば、ボール紙、炭カル紙、不燃
紙等の面材紙が好ましい。かかる面材紙は、成形
部の離型を容易にする作用も有する。

また無孔質の面材は適当に有孔することで多孔
性面材と同等の効果が得られる。

(ホ) 作用 骨材粒子の充填層の上部に載積された特定量の
発泡性フエノール樹脂組成物は、振動により、充
填層の骨材粒子間隙に均一に分散分布されること
となりこの状態で成形が行なわれるため、成形後
のフエノールフオーム層の密度が均一化されるこ
ととなる。

(ヘ) 実施例 25×300×300mmのキヤビテイを有し底板と上板
が分割できるアルミニウム板（厚み３mm）及びア
ルミニウム枠（厚み25mm）からなる板状成形体用
の金型を用いてこの発明の方法を実施した。

まず、上記金型の上板を外した状態で、底板に
不燃紙からなる面材を敷いた後、そのキヤビテイ
内（見かけ充填率100％）に平均粒径約５mmのパ
ーライト（フヨーライト５号；フヨーライト
（材）製）を充填した。次いでこのパーライト充
填層の上から、下記組成： ノボラツク型フエノール樹脂 初期縮合物 100重量部 硬化剤 10重量部 （ヘキサメチレンテトラミン） 分解型発泡剤 ５重量部 （ジニトロンペンタメチレンテトラミン） からなる粒径５mmの粉末状発泡性フエノール樹
脂組成物を、上記キヤビテイの容積１当り50g
となるように散布してパーライト充填層の上部に
該フエノール樹脂組成物層を載積形成した。次い
でこの組成物層の上に前記と同じ面材を敷いた
後、金型の上板をセツトして型を閉鎖した。この
状態を第１図に示す。図において１はエアー抜き
口付のアルミニウム枠、２はアルミニウム製の底
板、３は同じく上板、４，７は各々面材、５はパ
ーライト、６は発泡性フエノール樹脂組成物層、
をそれぞれ示す。

上記閉鎖状態の金型を、振動機（バイブレート
リパツカーVP−15D；神鋼電気(株)製；周波数
50／60Hz、振動数3000／3600VPM、振幅MAX1
mm）のテーブル８上に固定し、振幅幅0.75mmで５
分間振動を与えた。これによりパーライト充填層
の上部に載積された発泡性フエノール樹脂組成物
は、パーライトの粒子間を落下しその間隙に均一
に分散される。この状態を第２図に示した。図中
９は分散された発泡性フエノール樹脂組成物を示
す。

次いで、この状態で金型を一対のプレス成形用
熱盤の間に挿入し、150℃下、４Kg／cm²の圧力で
15分間加圧加熱することにより、上下面に面材を
密着し、内部にパーライトを均一に含有し、しか
もフエノールフオームの全体の密度が均一な第３
図に示すごときフエノールフオーム複合板１０が
得られた。なお、図中、１１はフエノールフオー
ム層を示す。

このようにして得られたフエノールフオーム複
合板は、フエノールフオーム層と無機軽量骨材た
るパーライトからなり、これらの密度及び分散性
が均一であることも相俟つて、軽量性、断熱性、
耐火性、緩衝性に優れ、各種建築材料として好適
なものであつた。

また、応用例として、下部に骨材粒子、上部に
発泡性フエノール樹脂組成物を載積した単位を多
段に行うと、厚物成形品が製造される。

(ト) 発明の効果 この発明の製造法によれば、骨材粒子の分散性
及びフエノールフオームの密度の均一性に優れた
フエノールフオーム複合体を効率良く得ることが
できる。そして得られたフエノールフオーム複合
体は、その特性から各種建築材、断熱材、耐熱材
として有用なものであり、ことに金属板と積層し
て用いることにより建築用外装板（いわゆるサイ
ジングボード）として好適に用いることができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図は、この発明の製造方法における製
造工程を順次説明するための構成説明図である。 １……アルミニウム枠、２……底板、３……上
板、４，７……面材、５……パーライト、６……
発泡性フエノール樹脂組成物層、８……テーブ
ル、９……発泡性フエノール樹脂組成物、１０…
…フエノールフオーム複合板、１１……フエノー
ルフオーム層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 成形用型内に骨材粒子を充填した後、この成
   形用型のキヤビテイ１に対し約25〜70gの粉末
   状発泡性フエノール樹脂組成物を上記骨材粒子の
   充填層の上部に載積し、次いで、この成形用型を
   閉鎖した状態で該成形用型に所定時間振動を与え
   ることによつて上記発泡性フエノール樹脂組成物
   を骨材粒子の充填層内に均一に分散させ、この後
   加熱して該発泡性フエノール樹脂組成物を発泡硬
   化させることを特徴とするフエノールフオーム複
   合体の製造法。 ２ 骨材粒子が成形用型キヤビテイの90〜100％
   の領域に充填される特許請求の範囲第１項記載の
   製造法。 ３ 骨材粒子が粒径約１〜15mmの軽量骨材粒子で
   ある特許請求の範囲第１項記載の製造法。 ４ 成形用型の上面及び／又は下面に面材が載置
   される特許請求の範囲第１項記載の製造法。