JPH0578515A - フエノール樹脂発泡体の製造方法 - Google Patents

フエノール樹脂発泡体の製造方法

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JPH0578515A
JPH0578515A JP26526591A JP26526591A JPH0578515A JP H0578515 A JPH0578515 A JP H0578515A JP 26526591 A JP26526591 A JP 26526591A JP 26526591 A JP26526591 A JP 26526591A JP H0578515 A JPH0578515 A JP H0578515A
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JP
Japan
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acid
foam
phenol resin
resol
resin
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Withdrawn
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JP26526591A
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English (en)
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Yasuhisa Nagatani
泰久 永谷
Katsumi Hotta
克己 堀田
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Nippon Steel Chemical and Materials Co Ltd
Original Assignee
Nippon Steel Chemical Co Ltd
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 フェノール樹脂発泡体は、難燃性、低発煙性
を有することから建築材料として注目されているが、従
来法では軽量性、強度、加工性ともに優れたフェノール
樹脂発泡体を効率良く製造し得なかった。このような問
題を解決したフェノール樹脂発泡体の製造方法を提供す
る。 【構成】 フェノール類とホルムアルデヒド類とを塩基
性触媒の存在下に反応させて得られた縮合反応物に、リ
ン酸を含むむ混合酸を添加してpHを中和して得たレゾ
ール型フェノール樹脂と、整泡剤、発泡剤、無機質フィ
ラー、硬化剤を主体とする発泡性樹脂原料を発泡させて
フェノール樹脂発泡体を得る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はフェノール樹脂発泡体の
製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、建造物の火災時における被害を極
力低下させるために、建築材料の難燃性、低発煙性が重
要視されている。フェノール樹脂発泡体は、有機物系発
泡体としては最高レベルの難燃性、低発煙性を有してい
るため、従来より無機物や金属と複合化して断熱パネ
ル、壁材、天井材等の建築材料として用いられ、その需
要は増加している。フェノール系樹脂発泡体よりなる建
築材料には、高難燃性、低発煙性はもとより、更に軽量
で高い機械的強度を有し、生産性、加工性(施工性)に
優れたものが要求されるようになってきた。このような
要求に応えようとしたものとして、例えば特開平2−1
4224号公報、特開平2−147642号公報等が挙
げられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
フェノール樹脂発泡体はいずれも建築材料として重要な
物性である軽量性(低密度)、強度、生産性、加工性の
全ての物性を同時に満足するものではなかった。即ち、
発泡体密度を低下させて高い強度を得るために、従来は
原料のレゾール型フェノール樹脂の分子量を大きくした
り、特殊な界面活性剤を用いて整泡効果を高めて発泡体
のセルを緻密にし、独立気泡率を高くする等の方法が採
用されているが、前者の方法はレゾール型フェノール樹
脂の反応硬化速度が著しく遅くなって生産性が低下する
欠点があり、また後者の方法は樹脂自体の物性を改善す
るものではないため物性向上の効果にはおのずと限界が
あり、要求を満たすに充分な物性のものが得られないと
いう問題があった。
【0004】このような点に鑑みて、近年、軽量性、強
度、生産性、加工性の全てが高いレベルでバランスした
優れたフェノール樹脂発泡体の開発が強く望まれてい
た。
【0005】本発明者等は、上記課題を解決するため鋭
意研究した結果、リン酸を含む混合酸で反応系のpHを
中和して得たレゾール系フェノール樹脂を、無機質フィ
ラー、整泡剤、硬化剤とともに発泡することにより、低
密度で高強度を有し加工性に優れたフェノール樹脂発泡
体を効率良く生産し得ることを見出し本発明を完成する
に至った。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち本発明は、レゾール
型フェノール樹脂、整泡剤、発泡剤、無機質フィラー、
硬化剤を主体とする発泡性樹脂原料を用いて発泡体を製
造する方法において、レゾール型フェノール樹脂とし
て、フェノール類とホルムアルデヒド類とを塩基性触媒
の存在下で反応させた後、リン酸を含む混合酸を添加し
て反応系のpHを中和して得たレゾール型フェノール樹
脂を用いるフェノール樹脂発泡体の製造方法である。
【0007】本発明において使用するレゾール型フェノ
ール樹脂は、フェノール類とホルムアルデヒド類とを、
塩基性触媒の存在下に縮合反応させた後、リン酸を含む
混合酸を用いてpHを中和して得たものであり、通常、
pH中和後に脱水処理が施される。
【0008】フェノール類としては、フェノール、クレ
ゾール、キシレノール、レゾルシノール、アルキルフェ
ノール等が単独又は併用して用いられる。またホルムア
ルデヒド類としては、ホルムアルデヒド、パラホルホル
ムアルデヒド等が、単独又は併用して用いられる。フェ
ノール類とホルムアルデヒド類との反応比率はモル比
で、1:1〜1:3、特に1:1.2〜1:2が好まし
い。
【0009】塩基性触媒としては、アルカリ金属やアル
カリ土類金属の水酸化物、酸化物や3級アミン類等が用
いられる。代表的なものとして、例えば、NaOH、KOH 、
LiOH、Mg(OH)2 、Ca(OH)2 、Ba(OH)2 、CaO 、MgO 、ト
リエチルアミン等が挙げられる。塩基性触媒の添加量
は、フェノール類1モルに対し、0.01〜0.2モルの割
合が適当である。
【0010】この反応で得られるレゾール型フェノール
樹脂は、塩基性触媒が存在するため、アルカリ性となっ
ているので、リン酸を含む混合酸で中和する。リン酸を
含む混合酸としては、リン酸と有機酸、リン酸と無機
酸、或いはリン酸と有機酸及び無機酸の混合物が用いら
れ、リン酸と他の酸との組合わせについては適宜選択さ
れる。この混合酸中におけるリン酸の含有量は、混合酸
1モル当たり、0.02〜0.50モルの範囲が好ましい。
混合酸1モル中のリン酸の含有量が0.02モル未満の場
合には、発泡体の機械的強度を向上する効果に乏しくな
るため好ましくない。またリン酸の含有量が0.50モル
を超えると、脱水後に中和塩が析出したり発泡硬化時間
が遅延するため好ましくない。リン酸とともに混合して
用いる有機酸としては、例えばパラトルエンスルホン
酸、フェノールスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、キシ
レンスルホン酸、シュウ酸等が挙げられる。また無機酸
としては、例えば硫酸、塩酸、硝酸等が挙げられる。
【0011】混合酸の添加量は反応系のpHを6.0〜7.
0の範囲に調整し得る量が好ましい。また得られたレゾ
ール型フェノール樹脂は、中和後、減圧脱水等により、
粘度を500〜10000cp/25℃に調整することが
好ましい。
【0012】このレゾール型フェノール樹脂に、整泡
剤、発泡剤、無機質フィラー、硬化剤等を加え、これら
を主体とする発泡性樹脂原料とする。本発明において、
整泡剤としてはポリシロキサン系化合物、ヒマシ油エチ
レンオキサイド付加物、ポリオキシエチレンソルビタン
脂肪酸エステル等が使用される。整泡剤の配合量は、通
常、レゾール型フェノール樹脂100重量部当たり、0.
5〜10重量部である。また発泡剤としては、塩化メチ
レン、四塩化炭素、トリクロロフルオロメタン(R1
1)、ジクロロフルオロエタン(R141b)、トリク
ロロトリフルオロエタン(R113)、ジクロロトリフ
ルオロエタン(R123)等のハロゲン化炭化水素類
や、ペンタン、ヘキサン等の脂肪族炭化水素類等が単独
又は2種類以上組み合わせて使用される。発泡剤の配合
量は、通常、レゾール型フェノール樹脂100重量部当
たり、1〜25重量部である。
【0013】本発明で使用する無機質フィラーとして
は、水酸化アルミニウム、ハロゲン化合物、リン化合
物、ホウ素化合物等が使用され、その配合量は、通常、
レゾール型フェノール樹脂100重量部当たり、1〜2
00重量部である。また硬化剤としては、パラトルエン
スルホン酸、フェノールスルホン酸、ベンゼンスルホン
酸、キシレンスルホン酸、シュウ酸等の有機酸、若しく
は硫酸、塩酸、硝酸、リン酸等の無機酸が単独或いは2
種以上組み合わせて使用される。硬化剤の配合量は、レ
ゾール型フェノール樹脂100重量部当たり、通常、1
〜30重量部である。尚、本発明において、発泡性樹脂
原料中には、更に難燃剤、腐食防止剤等の他の添加剤を
任意に添加することができ、これらは本発明の目的を阻
害しない範囲内で適宜量添加することができる。
【0014】発泡性樹脂原料を発泡硬化させてフェノー
ル樹脂発泡体を得るには、通常のフェノール樹脂発泡体
を製造する場合と同様にレゾール型フェノール樹脂、整
泡剤、無機質フィラー、硬化剤を所定量配合して攪拌し
た後、発泡硬化させる方法を採用することができ、この
ようにして得た発泡体は単独でボード製品としたり、或
いは各種の面材と組み合わせてラミネート材、パネル
材、サイジング材等の製品として使用される。
【0015】本発明方法により得られるフェノール樹脂
発泡体は、発泡後にアフターキュアーを施すことによ
り、未反応のホルムアルデヒド分の反応硬化及び水分の
逃散が促進され、発泡体の機械的強度をより向上させる
ことができる。
【0016】
【実施例】以下、実施例、比較例を挙げて本発明を更に
詳細に説明する。
【0017】実施例1 攪拌機、還流装置、温度計を付けた5つ口フラスコに、
フェノール1000重量部、37%ホルムアルデヒド1
294重量部(モル比でフェノール:ホルムアルデヒド
=1:1.5)、触媒として50%KOH水溶液30重量
部(0.05モル/フェノール1モル)を仕込み、80℃
で3時間保持して縮合反応を行った。次に縮合反応物を
冷却し、攪拌しながら中和酸としてリン酸:パラトルエ
ンスルホン酸=1:2(モル比、混合酸1モル中のリン
酸含有量は0.33モル)混合酸の50%水溶液を徐々に
滴下し、反応系のpHを7.0に調整し、中和した。その
後、減圧脱水して粘度2000cp/25℃、不揮発分
80%/135℃のレゾール型フェノール樹脂(樹脂A
とする)1600gを得た。
【0018】この樹脂A100重量部、整泡剤としてヒ
マシ油エチレンオキサイド付加物1重量部、発泡剤とし
てトリクロロトリフロオロエタン2重量部を、4000
rpmの攪拌速度で30秒間攪拌混合した。
【0019】次いで、これに無機質フィラーとして水酸
化アルミニウム50重量部を添加し60秒間混合攪拌し
た。更に、これに硬化剤として65%フェノールスルホ
ン酸水溶液10重量部を加え、30秒間混合攪拌した
後、この発泡性樹脂原料を30cm×30cm×4cmのアル
ミニウム型枠中に、発泡体の嵩密度が100kg/m3
なる量注入し、60℃に温度調節したプレス成型機にセ
ットして15分間加圧加熱して発泡硬化させた後、抜型
してフェノール樹脂発泡ボード(これをボード100A
とする)を得た。
【0020】上記と同様にして発泡体の嵩密度が、30
0kg/m3、500kg/m3 のフェノール樹脂発泡ボー
ドを得た(それぞれボード300A、ボード500Aと
する)。
【0021】得られたボード100A、ボード300
A、ボード500Aを、65℃のオーブン中で24時間
アフターキュアーした後、物性測定用の試験片を切出
し、曲げ強度、圧縮強度を測定した。尚、曲げ強度測定
用試験片は長さ120mm、幅20mm、高さ20mmとし、
圧縮強度測定用試験片は長さ40mm、幅40mm、高さ2
0mmとした。結果を表1に示す。
【0022】
【表1】
【0023】実施例2 レゾール型フェノール樹脂を製造する際の中和酸とし
て、リン酸:塩酸=1:4(モル比、混合酸1モル中の
リン酸含有量は0.20モル)混合物の36%水溶液を用
いた以外は、実施例1と同様の方法によりレゾール型フ
ェノール樹脂を得た(樹脂Bとする)。この樹脂Bを用
いて実施例1と同様にして、嵩密度100kg/m3 、3
00kg/m3 、500kg/m3 のフェノール樹脂発泡ボ
ードを得(それぞれボード100B、ボード300B、
ボード500Bとする)、これらの物性を実施例1と同
様に測定した。結果を表1にあわせて示す。
【0024】実施例3 レゾール型フェノール樹脂を製造する際の中和酸とし
て、リン酸:パラトルエンスルホン酸:塩酸:=1:
2:2(モル比、混合酸1モル中のリン酸含有量は0.2
0モル)混合物の36%水溶液を用いた以外は、実施例
1と同様の方法によりレゾール型フェノール樹脂を得た
(樹脂Cとする)。この樹脂Cを用いて実施例1と同様
にして、嵩密度100kg/m3 、300kg/m3 、50
0kg/m3 のフェノール樹脂発泡ボードを得(それぞれ
ボード100C、ボード300C、ボード500Cとす
る)、これらの物性を実施例1と同様に測定した。結果
を表1にあわせて示す。
【0025】比較例1 レゾール型フェノール樹脂を製造する際に、中和酸とし
て混合酸のかわりにパラトルエンスルホン酸の50%水
溶液を用いた以外は、実施例1と同様の方法によりレゾ
ール型フェノール樹脂を得た(樹脂Dとする)。この樹
脂Dを用いて実施例1と同様にして、嵩密度100kg/
3 、300kg/m3 、500kg/m3 のフェノール樹
脂発泡ボードを得(それぞれボード100D、ボード3
00D、ボード500Dとする)、これらの物性を実施
例1と同様に測定した。結果を表1にあわせて示す。
【0026】比較例2 レゾール型フェノール樹脂を製造する際に、中和酸とし
て混合酸のかわりに塩酸の36%水溶液を用いた以外
は、実施例1と同様の方法によりレゾール型フェノール
樹脂を得た(樹脂Eとする)。この樹脂Eを用いて実施
例1と同様にして、嵩密度100kg/m3 、300kg/
3 、500kg/m3 のフェノール樹脂発泡ボードを得
(それぞれボード100E、ボード300E、ボード5
00Eとする)、これらの物性を実施例1と同様に測定
した。結果を表1にあわせて示す。
【0027】
【発明の効果】本発明によれば、無機質フィラーを含む
フェノール樹脂発泡体の圧縮強度、曲げ強度を、1.3〜
1.5倍に向上でき、軽量で高強度のフェノール樹脂発泡
体を効率良く製造できる効果がある。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 レゾール型フェノール樹脂、整泡剤、発
    泡剤、無機質フィラー、硬化剤を主体とする発泡性樹脂
    原料を用いて発泡体を製造する方法において、レゾール
    型フェノール樹脂として、フェノール類とホルムアルデ
    ヒド類とを塩基性触媒の存在下で反応させた後、リン酸
    を含む混合酸を添加して反応系のpHを中和して得たレ
    ゾール型フェノール樹脂を用いることを特徴とするフェ
    ノール樹脂発泡体の製造方法。
JP26526591A 1991-09-17 1991-09-17 フエノール樹脂発泡体の製造方法 Withdrawn JPH0578515A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2011118793A1 (ja) * 2010-03-26 2013-07-04 旭化成建材株式会社 フェノール樹脂発泡体積層板及びその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPWO2011118793A1 (ja) * 2010-03-26 2013-07-04 旭化成建材株式会社 フェノール樹脂発泡体積層板及びその製造方法
JP6035144B2 (ja) * 2010-03-26 2016-11-30 旭化成建材株式会社 フェノール樹脂発泡体積層板及びその製造方法

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