JPH10195220A - ホーロー仕上げ不燃性フェノール樹脂発泡体の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】表面に優れたセラミックコーティングの美麗な
ホーロー仕上げを施したホーロー仕上げ不燃性フェノー
ル樹脂発泡体を提供することである。 【構成】レゾール型フェノール樹脂１０重量部、発泡剤
０．３〜５．０重量部、硬化剤２〜８重量部に圧縮強度
６００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上で嵩比重０．３〜０．５ｇ／
ｃｍ^３、融点１５００℃以上のセラミック微細中空粒子
５０〜２００重量部及びガラス粉末１５〜１００重量部
に水若干量を加え、成形硬化させ基材とし、この基材の
表面側にセラミックコーティングのホーロー仕上げ化粧
層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は軽量で且つ断熱性に優れ
たホーロー仕上げ不燃性フェノール樹脂発泡体にして、
建造物の壁材、屋根材、床材、外構部材等に使用するこ
とができる。

【０００２】

【従来の技術】従来不燃性建築用板材には、無機系ある
いは金属系の材料を使用したもののみであり、いずれも
断熱性は低く加工性も悪くしかも重量が重いためハンド
リングに支障をきたしていた。不燃性のフェノール樹脂
発泡体も開発されてきたがいずれもフェノール樹脂発泡
体の難燃性を向上させるため水酸化アルミニウムに珪酸
カルシウムあるいは炭酸カルシウム等の無機材を充填材
として添加し、ガラス繊維などの無機繊維を補強材とし
て加え強度増強を図っていたのである。このため表面に
化粧層を形成する場合、塗料を塗布するのが一般的であ
った。基材が高温の焼成に耐えられるものが無かったか
らである。基材が高温に耐えてセラミックコーティング
のホーロー仕上げ化粧層を有する不燃性フェノール樹脂
発泡体は従来存在しなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の不燃性フェノー
ル樹脂発泡体は表面が多孔質であるため吸水性が高く釉
薬を塗布して表面に施釉することがはなはだ困難で、し
かも焼成することができなかった。フェノール樹脂発泡
体はフェノール樹脂の発泡によって多孔質となり、多数
の気泡を内部に含有せしめるため耐火性及び物理的強度
が低下した。このためガラス繊維等を混入して強度の増
加を図っているが焼成してセラミックコーティングのホ
ーロー仕上げをすることはできなかった。本発明は、表
面平滑で高度の耐火性を有し吸水性の低い密実にして物
理的強度の高い不燃性フェノール樹脂発泡体を基材とし
てその表面側に優れたセラミックコーティングの美麗な
ホーロー仕上げを施したホーロー仕上げ不燃性フェノー
ル樹脂発泡体を提供することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の基材となる不燃
性フェノール樹脂発泡体は、レゾール型フェノール樹脂
１０重量部、発泡剤０．３〜５．０重量部、硬化剤２〜
８重量部に圧縮強度６００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上で嵩比重
０．３〜０．５ｇ／ｃｍ^３、融点１５００℃以上のセラ
ミック微細中空粒子５０〜２００重量部、ガラス粉末１
５〜１００重量部及び水を若干量加え、成形硬化させ基
材とし、この基材の表面側にセラミックコーティングの
ホーロー仕上げ化粧層を有するホーロー仕上げ不燃性フ
ェノール樹脂発泡体によって解決される。

【０００５】

【作用】本発明のレゾール型フェノール樹脂発泡体に使
用されるフェノール樹脂はフェノール、クレゾール、キ
シレノール、パラアルキルフェノール、パラフェニルフ
ェノール、レゾルシン等のフェノール類及びその変性物
とホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒト、フルフラ
ール、アセトアルデヒド等のアルデヒド類を水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、ヘキサメ
チレンテトラミン、トリメチルアミン、トリエチルアミ
ン等のアルカリ性触媒で反応させて製造するレゾール型
のものである。

【０００６】本発明のホーロー仕上げ不燃性フェノール
樹脂発泡体の製造に使用する発泡剤は、例えばメチレン
クロライド、炭酸塩、ペンタン、ヘキサン、イソプロピ
ルエーテル、塩化メチレン等でレゾール型フェノール樹
脂に対して１〜５０重量部添加する。又レゾール型フェ
ノール樹脂発泡体に使用される硬化剤として硫酸、リン
酸等の無機酸、ベンゼンスルホン酸、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挙げられる。

【０００７】本発明に使用したるセラミック微細中空粒
子は、従来の微細中空発泡体に比較して特に圧縮強度が
高いものであり不燃性フェノール樹脂発泡体製造過程で
生ずる高い応力、剪断力に対して耐え得ることができる
ものである。さらに加圧成形することによって軽量であ
るにもかかわらず緻密な不燃性フェノール樹脂発泡体と
することができるのである。

【０００８】セラミック微細中空粒子あるいは微細中空
発泡体の圧縮強度とは耐水圧強度と同意語であり、圧縮
強度の測定は、微細中空発泡体を水中で加圧し水に加え
られた圧力が微細中空発泡体に伝わり微細中空発泡体が
破壊する圧力を圧縮強度とするのである。

【０００９】優れた性能を示すことのできる不燃性フェ
ノール樹脂発泡体からなる基材は、攪拌・混練工程が充
分でなければならず、均一な製品で品質の良い不燃性フ
ェノール樹脂発泡体からなる基材には特に重要である。
本発明におけるが如き組成物に対して充分な攪拌・混練
を行なう場合セラミック微細中空粒子に加わる応力及び
剪断力は、約４００ｋｇｆ／ｃｍ^２前後になる。従来の
微細中空発泡体には、このような高圧に耐え得るものが
無かったので、かかるホーロー仕上げ不燃性フェノール
樹脂発泡体として使用し充分な性能が得られるものは皆
無であった。即ち大部分が破壊してしまうからである。

【００１０】次にセラミック微細中空粒子をホーロー仕
上げ不燃性フェノール樹脂発泡体に使用する場合重要な
ことは熱伝導率である。微細中空発泡体はその粒径によ
るが一般に０．１（ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃）前後であり、
充填した微細中空発泡体の半分が破壊されたものである
場合熱伝導率は大体０．２（ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃）に低
下する。破壊されない完全な微細中空発泡体が使用され
た場合にのみ優れた効果が得られるのである。本発明に
使用するセラミック微細中空粒子は従来の微細中空発泡
体であるシラスバルーン、ガラスバルーン、シリカバル
ーン、フライアッシュバルーンなどに比較して格段に圧
縮強度が高いものであり、ホーロー仕上げ不燃性フェノ
ール樹脂発泡体の微細中空粒子は１００％完全な球状で
ある。従来の微細中空発泡体の圧縮強度は８０〜３００
ｋｇｆ／ｃｍ^２である。

【００１１】本発明に使用するセラミック微細中空粒子
の融点は１５００℃以上である。セラミック微細中空粒
子はその材質に起因するのは当然であるが一般的に融点
の高いもの程圧縮強度も高くなる。圧縮強度を６００ｋ
ｇｆ／ｃｍ^２以上とするならばその融点は１５００℃以
上になるのである。

【００１２】以上により本発明において使用するセラミ
ック微細中空粒子はシリカ５０〜６０％、アルミナ４０
〜４５％、その他１．５〜２．５％からなるセラミック
組成物を発泡生成せしめたものを使用し、その物性は圧
縮強度７００ｋｇｆ／ｃｍ^２、融点１６００℃、嵩比重
０．３〜０．５ｇ／ｃｍ^３、熱伝導率０．１（ｋｃａｌ
／ｍｈｒ℃）で完全な中空粒子のみで構成されている。
セラミック微細中空粒子の粒径は、５〜３５０μｍの範
囲のものを使用し、細目５〜７５μｍ、中目７５〜１５
０μｍ、荒目１５０〜３５０μｍとして粒度調整により
混合使用する。嵩比重は粒度の細かいものは重く、荒い
ものは軽くなる。このため嵩比重の範囲は０．３〜０．
５ｇ／ｃｍ^２となる。

【００１３】レゾール型フェノール樹脂１０重量部に対
して、発泡剤０．３〜５．０重量部、硬化剤は２〜８重
量部であり、これに加えるセラミック微細中空粒子は５
０〜２００重量部とする。５０重量部以下ではホーロー
仕上げ不燃性フェノール樹脂発泡体としての耐火性、断
熱性が充分発現できず、２００重量部以上では強度の低
下が大きくなるからである。ホーロー仕上げ不燃性フェ
ノール樹脂発泡体の所要物理的強度、比重等によってセ
ラミック微細中空粒子の量を加減することができる。

【００１４】本発明に使用するガラス粉末は、酸化物ガ
ラス中の硅酸塩ガラスでＮａ_２Ｏ−ＣａＯ−ＳｉＯ_２系
のソーダ石灰ガラスを粉末にしたものが最適である。こ
のガラス粉末に、例えばソーダ灰、硝酸ソーダ、硼酸塩
等の融材を加えても良い。ガラス粉末の粒径は５〜１０
０μｍの範囲が好適で、基材の不燃性フェノール樹脂発
泡体が加熱された場合の耐火性を向上させる結合材とし
て効果を発揮する。ガラス粉末の添加量はレゾール型フ
ェノール樹脂１０重量部に対して１５〜１００重量部で
ある。１５重量部以下では耐火性を示す結合材としての
効果が発揮できず、１００重量部以上では強度低下を示
すからである。

【００１５】ホーロー（琺瑯）は金属の表面にガラス質
のウワグスリを焼き付けて金属を被覆したもので、本来
は金属の表面処理の一種である。すなわち陶磁器の鉱物
質素地を金属素地で置換したものに相当する。本発明の
素地は鉱物質原料を使用しているが基材は不燃性フェノ
ール樹脂発泡体であり、陶磁器の鉱物質素地とは言えず
本発明の表面化粧層のセラミックコーティングを敢えて
ホーロー仕上げと称した。

【００１６】化粧層となるホーローは、ガラス粉や釉薬
フリット、粘土などを所定の粒度に粉砕して使用する。
これらに水及び粘性物質例えばメチルセルロース、カル
ボキシルメチルセルロースなどを添加しさらに必要に応
じて顔料を加え混練・攪拌した懸濁液のウワグスリを基
材に塗布して乾燥後焼成する。ウワグスリは溶融してガ
ラス化し基材に密着し美麗なセラミックコーティングで
あるホーロー仕上げとなる。

【００１７】

【実施例】以下本発明の実施例について詳述するが本発
明はその要旨を越えない限り実施例に限定されるもので
はない。

【００１８】実施例 レゾール型フェノール樹脂１０重
量部、発泡剤として塩化メチレン０．５重量部に圧縮強
度７００ｋｇｆ／ｃｍ^２、嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃ
ｍ^３、融点１６００℃、熱伝導率０．１（ｋｃａｌ／ｍ
ｈｒ℃）で完全中空粒子のみで構成されているセラミッ
ク微細中空粒子７５重量部、ガラス粉末を６３重量部、
その他水及び混和剤に分散剤、安定剤等を各々適量加え
た組成物を充分攪拌・混練した後リン酸系の硬化剤を６
重量部加えさらに充分攪拌・混練し型枠に打設して板状
としその表面を１００ｋｇｆ／ｃｍ^２で加圧成形後６０
℃１０分養生して硬化させた。

【００１９】実施例で作製した不燃性フェノール樹脂発
泡体からなる基材の物性試験結果を表１に示す。尚、試
験体の厚みは１５ｍｍである。

【００２０】

【００２１】加熱試験は試験体２２０×２２０×１５
（ｍｍ）の表面を８５０℃で１０分間加熱した時の裏面
温度を示したものであり、加熱後の加熱面の異常及び煙
の発生は認められなかった。

【００２２】上記不燃性フェノール樹脂発泡体からなる
基材の化粧層を、ホーロー仕上げにするためのウワグス
リを調整した。ガラス粉６５重量部、硼酸系フリット３
０重量部、粘土３重量部、水６０重量部、カルボキシル
メチルセルローズ０．５重量部を混合攪拌してウワグス
リを作製し、これを基材である不燃性フェノール樹脂発
泡体の表面に塗布し乾燥後７８０℃で３０分間焼成して
セラミックコーティングであるホーロー仕上げを行なっ
た。

【００２３】

【発明の効果】以上述べた如く本発明にかかるホーロー
仕上げ不燃性フェノール樹脂発泡体の基材である不燃性
フェノール樹脂発泡体は、フェノール樹脂の充填材にセ
ラミック微細中空粒子及びガラス粉末を使用することに
よって、従来のフェノール樹脂発泡体では得られなかっ
た表面の平滑性及び耐火性を得ることができた。また従
来のフェノール樹脂発泡体はフェノール樹脂自身の発泡
のみであるため連続気泡となり多孔質で吸水性が高く施
釉ができずセラミックコーティングであるホーロー仕上
げができず、物理的強度も充分では無かった。

【００２４】セラミック微細中空粒子の面と面がフェノ
ール樹脂によって点接合しさらにセラミック微細中空粒
子間の空隙にガラス粉末が充填することにより加熱され
るとガラス粉末が溶融し一層セラミック微細中空粒子の
面との点接合を強固なものとしてフェノール樹脂自身の
発泡のみによるものとは全く異なった構成によって表面
平滑で高度な耐火性を示し吸水性の低い、密実にして物
理的強度が高く表面に優れたセラミックコーティングで
ある美麗なホーロー仕上げを施した断熱性にも優れたホ
ーロー仕上げ不燃性フェノール樹脂発泡体を得ることが
できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】ホーロー仕上げ不燃性フェノール樹脂発泡体断
面拡大図

【符号の説明】

１．セラミックコーティングのホーロー仕上げ化粧層 ２．不燃性フェノール樹脂発泡体の基材

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１０重量
   部、発泡剤０．３〜５．０重量部、硬化剤２〜８重量部
   に圧縮強度６００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上で嵩比重０．３〜
   ０．５ｇ／ｃｍ^３、融点１５００℃以上のセラミック微
   細中空粒子５０〜２００重量部、ガラス粉末１５〜１０
   ０重量部に水を加え成形硬化させ基材とし、基材表面側
   にセラミックコーティングのホーロー仕上げ化粧層を有
   することを特徴とするホーロー仕上げ不燃性フェノール
   樹脂発泡体。