JPH11277661A - サイディング材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 金属板等による表面材とアルミクラフト
紙等による裏面材との間に、合成樹脂発泡体による芯材
が形成されてなるサイディング材であって、芯材の少な
くとも一部がベンゾオキサジン型フェノール樹脂発泡体
であることを特徴とするサイディング材。 【効果】 本発明により難燃性、強度、断熱性に優れた
建築外装材に好適なサイディング材を提供することがで
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、建築外装材などに
有用なサイディング材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、レゾール型発泡フェノール樹脂は
防火性及び断熱性に優れており、表面材として金属板を
使用し、芯材としてレゾール型発泡フェノール樹脂を充
填させて形成した金属サイデイングなどが知られてい
る。しかしながらレゾール型フェノール樹脂は発泡硬化
時に生成する水などの揮発成分がパネル内に残存し断熱
性の低下や金属板などの面材との接着性の低下ならびに
硬化時の収縮による寸法精度の低下などの問題があり、
そのため性能の優れたサイディング材を製造することは
困難であった。

【０００３】また、特開昭５９−４５３３２号公報にみ
られるように、硬化時に揮発成分が生じないベンジリッ
クエーテル型の変性フェノール樹脂を利用した発泡技術
も開示されているが、この場合のフェノール樹脂はポリ
ウレタン樹脂のポリオールの一部として利用されている
に過ぎず、得られる成形体についてはフェノール樹脂が
本来有する耐燃性や難燃性が低下するという問題があっ
た。従って、これらを利用することによる断熱性と難燃
性を両立する優れたサイディング材を製造することは困
難であった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、以上のよう
な事情に鑑みてなされたものであり、本発明の課題はサ
イディング材中の芯材を構成する樹脂発泡体に、特定の
フェノール樹脂を用いることにより強度、断熱性、難燃
性に優れたサイデイング材を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、前記目的
を達成すべく鋭意研究を行った結果、サイディング材の
芯材として使用する合成樹脂発泡体として、ベンゾオキ
サジン型フェノール樹脂を用いたサイディング材は、従
来のレゾール型フェノール樹脂製サイディング材と同等
の難燃性を有しながら、従来品に比べて、強度、断熱性
により優れることを見出し本発明を完成させるに至っ
た。

【０００６】すなわち、本発明は、 １．金属板等による表面材とアルミクラフト紙等による
裏面材との間に合成樹脂発泡体による芯材が形成されて
なるサイディング材であって、芯材の少なくとも一部が
ベンゾオキサジン型フェノール樹脂発泡体であることを
特徴とするサイディング材、 ２．芯材がベンゾオキサジン型フェノール樹脂発泡体を
介して表面材及び裏面材に硬化接合されて成ることを特
徴とする前項１記載のサイディング材、 ３．芯材がベンゾオキサジン型フェノール樹脂発泡体及
び接着剤を介して表面材及び裏面材に硬化接合されて成
ることを特徴とする前項１記載のサイディング材、 ４．表面材の厚みが０．０１〜２ｍｍ、裏面材の厚みが
５０μｍ〜２ｍｍ、芯材の厚みが１０〜５０ｍｍである
ことを特徴とする請求項２又は３記載のサイディン材、 ５．ベンゾオキサジン型フェノール樹脂が下記式（Ｉ
Ｉ）で示されるフェノール樹脂であることを特徴とする
請求項１ないし４のいずれかに記載のサイディング材、

【０００７】

【化２】

【０００８】（式中、ｍ、ｎは、ｍ＞ｎかつｍ＋ｎ≧２
を満足する整数であり、Ｒ１は、フェニル基、置換フェ
ニル基、メチル基、又はシクロヘキシル基であり、Ｒ
２、Ｒ３は１〜４価の有機基である。）である。

【０００９】以下本発明について詳細に説明する。本発
明は、金属板等による表面材と、アルミクラフト紙等に
よる裏面材との間に芯材を形成させたサイディング材で
ある。本発明のサイデイング材を製造するには、サイデ
ィング形状を有する金型を用いて、その金型の底部に表
面材を静置し、ベンゾオキサジン型フェノール樹脂を必
須成分とする樹脂原液を注入し、裏面材を装着し所定時
間加熱硬化することにより前記フェノール樹脂を芯材と
するサイディング材を得ることができる。加熱温度や加
熱時間は芯材の厚み形状により異なるが、加熱温度は２
０〜２００℃が好ましく、加熱時間は１分以上が好まし
く、２〜１０分がさらに好ましい。本発明のサイディン
グ材はバッチ方式あるいはベルトコンベアなどを用いて
の連続方式のいずれによっても製造することができる。

【００１０】本発明における表面材の材質については、
特に制限はなく、スキン鋼板、樹脂塗装鋼板、メッキ鋼
板、アルミニウム板などの金属板や硬質プラスチック板
や樹脂フィルム等のいずれを用いてもよい。表面材の厚
みは、０．０１〜２ｍｍであることが好ましく、０．１
〜１ｍｍのものがより好ましい。表面材は、平板の他に
エンボス加工、曲げ加工、エッチング加工等により、表
面を波形、凹凸形に構成し、美観を付与した面材や強度
を高めた面材を使用することもできる。

【００１１】本発明における裏面材としては、アルミク
ラフト紙、クラフト紙、ライナー紙、水酸化アルミニウ
ム紙、珪酸カルシウム紙、不織布、樹脂フィルム、金属
箔などを例示することができ、いずれを用いてもよい
が、これらの中で、防水、防湿性に優れることから樹脂
フィルムや吸湿性を有するクラフト紙がより好ましい。
裏面材の厚みは、５０μｍ〜２ｍｍであることが好まし
く、より好ましくは１００μｍ〜０．１ｍｍである。

【００１２】本発明のサイディング材の芯材の厚みは用
途により所望の厚みとしてよいが、本発明の芯材として
の性能を充分に発揮させるためには、１０〜５００ｍｍ
であることが好ましい。本発明の芯材は、樹脂発泡体に
よって構成される。本発明では、芯材を形成する樹脂発
泡体の少なくとも一部は、ベンゾオキサジン型フェノー
ル樹脂である必要がある。使用するベンゾオキサジン型
フェノール樹脂は、対応するベンゾオキサジン型フェノ
ール樹脂モノマーを開環重合することにより得られ、次
の一般式（ＩＩＩ）で表わされる。

【００１３】

【化３】

【００１４】式中、ｍ、ｎは、ｍ＞ｎかつ、ｍ＋ｎ≧２
を満足する整数であり、Ｒ１は、フェニル基、置換フェ
ニル基、メチル基又は、シクロヘキシル基であり、Ｒ
２、Ｒ３は１〜４価の有機基である。Ｒ２，Ｒ３の具体
例としては、次のような３種の一般式で表わされる化合
物が挙げられる。

【００１５】

【化４】

【００１６】式中、ｌ、Ｊ、ｑは１〜４の整数であり、
Ｒ４は、フェニル基、置換フェニル基、メチル基又は、
シクロヘキシル基であり、Ｌは脂肪族炭化水素残基およ
びそれらの置換誘導体、アラルキル基およびそれらの置
換誘導体、酸素、硫黄、スルホニル基、カルボニル基を
表わす。ベンゾオキサジン型フェノール樹脂モノマー
は、対応する多官能フェノール、アミン及びホルムアル
デヒドから下記反応式（ＩＶ）に従って合成することが
できる。

【００１７】

【化５】

【００１８】式中、ｐは１〜４の整数であり、Ｒ５は、
フェニル基、置換フェニル基、メチル基又は、シクロヘ
キシル基であり、Ｒ６は１〜４価の有機基である。この
ベンゾオキサジン型フェノール樹脂モノマーとして具体
的には、例えば、

【００１９】

【化６】

【００２０】等を使用でき、これらは、それぞれ単独で
用いてもよいし、あるいは、数種のベンゾオキサジン型
フェノール樹脂モノマーを所望する割合で混合して使用
しても差支えない。本発明におけるベンゾオキサジン型
フェノール樹脂の分子量は、回転粘度計により２５℃〜
５０℃において測定される溶液粘度ηが、５００〜２０
万ｃｐ（センチポイズ）であるものが好ましく、特に好
ましくは５００〜１０万ｃｐである。溶液粘度ηが５０
０ｃｐ未満では、得られる芯材に充分な機械的特性を付
与することができなくなる可能性があり、また２０万ｃ
ｐより大きいと該フェノール樹脂の粘性が高くなりす
ぎ、その取扱いが困難となる恐れがある。

【００２１】本発明における芯材である合成樹脂発泡体
を構成するベンゾオキサジン型フェノール樹脂の含有率
は、２〜１００重量％であることが好ましく、より好ま
しくは３０〜１００重量％である。２重量％以下である
と合成樹脂発泡体中に占める該樹脂含量が低いために樹
脂発泡成形性能、及び芯材強度、断熱性が低下する恐れ
がある。

【００２２】本発明によるサイデイング材中の樹脂発泡
体に含有されるベンゾオキサジン型フェノール樹脂は、
赤外吸収スペクトル法、高分解能固体核磁気共鳴スペク
トル法、熱分解ガスクロマトグラフィー等の方法を用い
て測定することができる。本発明の芯材である樹脂発泡
体を製造するには、ベンゾオキサジン型フェノール樹脂
原液を用いて通常のフェノール樹脂発泡体を製造するの
と同様の方法を採用してよく、例えば、ベンゾオキサジ
ン型フェノール樹脂と界面活性剤および充填材、添加剤
を混合し、次いで発泡剤を添加、混合した後、硬化剤を
加えて室温で激しく撹拌し常温〜２００℃で加熱硬化さ
せればよい。

【００２３】本発明における樹脂発泡体の発泡剤として
は、通常フェノール樹脂発泡体原料として用いられるも
のであれば特に制限はなく、例えばｎ−ペンタン、イソ
ペンタン、ブタン、シクロヘキサンなどの炭化水素、ク
ロロホルム、塩化メチレンなどの塩素化炭化水素、トリ
クロロフルオロメタン、１，１，２−トリクロロ−１，
２，２−トリフルオロエタン、モノクロロジフルオロメ
タン、ジクロロジフルオロメタン、１，１−ジクロロ−
１，２，２，２−テトラフルオロエタン、１，２−ジク
ロロ−１，１，２，２−テトラフルオロエタン、１，
１，１−トリクロロ−２，２，２−トリフルオロエタ
ン、１，２−ジフルオロエタン、１，１，２，２−テト
ラクロロ−１，２−ジフルオロエタン、１，１，１，２
−テトラクロロ−２，２−ジフルオロエタンなどの塩素
フッ素置換炭化水素化合物などの物理的発泡剤や、熱分
解により炭酸ガスを発生する炭酸水素ナトリウムや窒素
ガスを発生するアゾジカルボンアミドなどのアゾ化合物
を使用することができる。その配合量は、通常の量でよ
い。

【００２４】また、硬化剤としては、硫酸、塩酸などの
鉱酸や、ｐ−トルエンスルホン酸、キシレンスルホン
酸、フェノールスルホン酸、アジピン酸、酢酸などの有
機酸や、カテコール、ビスフェノールＡ等の多官能フェ
ノール類を例示できる。本発明で用いる硬化剤は、これ
らの硬化剤単独でもよく、二種以上を組み合わせて用い
てもよい。本発明では、成形体中に残存しても金属など
の腐食を防止し得て、その上配合量を調整することによ
ってベンゾオキサジン型フェノール樹脂の硬化速度を任
意に制御可能である点から、フェノール、カテコール、
クレゾール、ビスフェノールＡなどのフェノール樹脂誘
導体または、アジピン酸、セバシン酸、マレイン酸、コ
ハク酸、フマル酸、安息香酸などのカルボン酸類が特に
好ましい。

【００２５】硬化剤の配合量は、ベンゾオキサジン型フ
ェノール樹脂１００重量部に対して０．１〜６０重量部
が好ましく、特に１〜３０重量部が好ましい。配合割合
が０．１より少ないと硬化速度が遅くなり、又、６０重
量部以上では常温での硬化速度が速くなり、残存する酸
により成形体の性能が低下する可能性が高まる。本発明
で使用する界面活性剤は、特に限定しないが、通常のフ
ェノール樹脂発泡体に使用されるものが好ましい。例示
すると、ノニオン系の界面活性剤であるエチレンオキサ
イドとプロピレンオキサイドの共重合体であるアルキレ
ンオキサイドや、アルキレンオキサイドとヒマシ油の縮
合物、アルキレンオキサイドとノニルフェノール、ドデ
シルフェノールのようなアルキルフェノールとの縮合生
成物、更には、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル等の
脂肪酸エステル類、ポリジメチルシロキサン等のシリコ
ーン系化合物、ポリアルコール類等を具体的に挙げるこ
とができる。これらの界面活性剤は一種類で用いてもよ
いし、二種類以上を組み合わせて用いてもよい。また、
その使用量についても特に制限はないが、本発明では、
ベンゾオキサジン型樹脂１００重量部あたり０．０１〜
２０重量部の範囲で使用すると効果的である。

【００２６】本発明では、ベンゾオキサジン型フェノー
ル樹脂の発泡性能を損なわない範囲で充填材や添加剤を
配合して用いることもできる。充填剤としては、水酸化
アルミニウム、水酸化マグネシウム、水酸化カルシウム
などの金属水酸化物、炭酸カルシウムなどの炭酸塩、珪
酸カルシウムなどの珪酸塩、カーボンブラック、シリ
カ、アルミナ、チタン酸バリウム、タルク、雲母、クレ
ー、ガラスビーズ、ガラス中空球、ガラス繊維、カーボ
ン繊維などをあげることができる。添加剤としては、酸
化防止剤、熱安定剤、帯電防止剤、可塑剤、顔料、染
料、着色剤、難燃剤、カップリング剤等をあげることが
できる。

【００２７】樹脂発泡体と表面材、裏面材との接着部
は、ベンゾオキサジン型フェノール樹脂発泡体の硬化時
に揮発成分が発生しないために硬化体の寸法変化が極め
て少なく、本発明では接着剤を用いることなくベンゾオ
キサジン型フェノール樹脂を介して、表面材及び裏面材
に芯材を硬化接合できる。より接着性を高めるために、
必要により公知の任意の接着剤を併用することも可能で
ある。併用して好ましい接着剤を例示すると、エポキシ
系、フェノール系、酢酸ビニル系、ウレタン系接着剤が
あげられる。

【００２８】次に本発明におけるサイデイング材の芯材
中のベンゾオキサジン型フェノール樹脂発泡体の組織、
構造、特性の評価方法について説明する。ベンゾオキサ
ジン型フェノール樹脂発泡体の独立気泡率は、次のよう
にして測定した。ベンゾオキサジン型フェノール樹脂発
泡体からコルクボーラーでくり貫いた直径３５から３６
ｍｍの円筒試料を高さ３０から４０ｍｍに切りそろえ、
空気比較式比重計１０００型（東京サイエンス社製）の
標準使用方法により試料容積を測定する。その試料容積
から、試料重量と樹脂密度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
で割った値であり、ＡＳＴＭ Ｄ２８５６に従い測定し
た。本発明では、フェノール樹脂の密度は１．２７ｇ／
ｃｍ³とした。熱伝導率は、ベンゾオキサジン型フェノ
ール樹脂発泡体サンプル２００ｍｍ角、低温板５℃、高
温板３５℃でＪＩＳ Ａ１４１２の平板熱流計法に従い
測定した。密度は、２０ｃｍ角のベンゾオキサジン型フ
ェノール樹脂発泡体の重量と見かけ容積を測定して求め
た値であり、ＪＩＳ Ｋ７２２２に従い測定した。圧縮
強さは、ＪＩＳ Ｋ７２２０に従い規定ひずみを０．０
５として測定した。得られたサイディング材の曲げ強度
はＡＳＴＭ Ｄ−７９０に従ってスパン２００ｍｍの条
件で測定した。引張強度は、ＡＳＴＭ Ｄ−１６２３に
従って測定した。燃焼性試験はＪＩＳ Ａ１３２１の表
面試験に準じて行った。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明を一層明確にするた
めに実施例を挙げて説明するが、本発明はこれらの実施
例に限定されるものではない。以下の実施例における各
成分は次のようにして調製する。 ベンゾオキサジン型フェノール樹脂モノマー 三ツ口フラスコ中に３７％ホルムアルデヒド水溶液を加
えて氷冷した後、ジオキサンに溶解させた各アミン化合
物を１０℃以下でゆっくりと滴下し撹拌する。その後ジ
オキサンに溶解させた各フェノール化合物をこれらに滴
下し混合する。環流下で３時間〜１０時間反応させた
後、減圧下で溶媒を留去する。得られた残留物をエーテ
ルに溶かし３〜４回、３Ｎ水酸化ナトリウム溶液で水洗
し未反応原料を除去した後、式Ｖ、ＶＩに示すベンゾオ
キサジン型フェノール樹脂モノマーが得られる。

【００３０】

【化７】

【００３１】

【化８】

【００３２】ベンゾオキサジン型フェノール樹脂（ポリ
マーＡ） 式Ｖ、ＶＩに示すベンゾオキサジン型フェノール樹脂モ
ノマーを１５０℃にて３分間加熱することによりそれぞ
れ数平均分子量１３００の樹脂が得られた。このものを
ポリマーＡとする。 ベンゾオキサジン型フェノール樹脂（ポリマーＢ） 式Ｖに示すベンゾオキサジン型フェノール樹脂モノマー
１００重量部をフラスコ中にて１５０〜１７０℃にて１
０分間加熱する。その後、式ＶＩのベンゾオキサジン型
フェノール樹脂モノマー５重量部を添加し１００℃にて
３分間撹拌することにより、それぞれ数平均分子量２０
０００の樹脂が得られた。このものをポリマーＢとす
る。 ・発泡剤 ＨＦＣ−１３４ａ（ダイキン工業株式会社
製） ・界面活性剤 ポリシロキサン系イオン界面活性剤ＳＨ
−１９３（東レシリコーン株式会社製） ・硬化剤 セバシン酸（和光純薬工業株式会社製） パラトルエンスルホン酸一水和物（和光純薬工業株式会社製）

【００３３】

【実施例１、２】厚さ５ｍｍの鉄板で準備された縦１５
０ｍｍ、横９００ｍｍ、高さ３５ｍｍの凹凸形状を有す
る金型内に同一の凹凸形状を付与し側面をＬ字形に折り
こんだ０．５ｍｍ厚の鋼板を装着する。この中に、表１
に示す重量部のベンゾオキサジン型フェノール樹脂と界
面活性剤をよく混合し、その後所定量の発泡剤と硬化剤
（セバシン酸）を添加混合し、撹拌したベンゾオキサジ
ン型フェノール樹脂原液を注入する。その後、厚み１０
０μｍのアルミクラフト紙をベンゾオキサジン型フェノ
ール樹脂原液の上にのせ、８０℃のオーブン中に１０分
間入れて発泡硬化させる。その後、オーブンから金型を
取り出し、金型内からパネルを取り出すことにより目的
のサイディング材を得ることができる。このサイデイン
グ材の素材の構成、樹脂発泡体の組成を表１に、樹脂発
泡体の独立気泡率、発泡体密度、熱伝導率、圧縮強度及
び得られたサイディング材の曲げ強度、引っ張り強度、
燃焼性の結果を表２に示す。

【００３４】

【比較例１〜２】発泡樹脂原料としてレゾール型フェノ
ール樹脂（商品名ショウノール 昭和高分子株式会社
製）及び４，４-ジフェニルメタンジイソシアネート
（商品名コロネートＣ−１１１０ 日本ポリウレタン工
業（株）製）とベンジリックエーテル型フェノール樹脂
（商品名ＢＥＰ−１０００ 保土ヶ谷化学工業製）との
反応により得られる樹脂を用いて、上記実施例と同様の
方法でサイディング材を得た。以上の実施例、比較例の
サイディング構成、サイディング内の樹脂発泡体組成を
表１に、サイディング内の樹脂発泡体物性、サイディン
グ物性測定結果を表２に示した。

【００３５】

【表１】

【００３６】

【表２】

【００３７】

【発明の効果】本発明による芯材は、硬化時に水などの
揮発成分を生じないベンゾオキサジン型フェノール樹脂
を少なくとも一部有する樹脂発泡体から成るので、従来
品に比べ強度、断熱性、耐熱性および耐燃性に優れたサ
イディング材を得ることができる。得られるサイディン
グ材は、建築外装材などに好適である。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属板等による表面材とアルミクラフト
   紙等による裏面材との間に合成樹脂発泡体による芯材が
   形成されてなるサイディング材であって、芯材の少なく
   とも一部がベンゾオキサジン型フェノール樹脂発泡体で
   あることを特徴とするサイディング材。
2. 【請求項２】 芯材がベンゾオキサジン型フェノール樹
   脂発泡体を介して表面材及び裏面材に硬化接合されて成
   ることを特徴とする請求項１記載のサイディング材。
3. 【請求項３】 芯材がベンゾオキサジン型フェノール樹
   脂発泡体及び接着剤を介して表面材及び裏面材に硬化接
   合されて成ることを特徴とする請求項１記載のサイディ
   ング材。
4. 【請求項４】 表面材の厚みが０．０１〜２ｍｍ、裏面
   材の厚みが５０μｍ〜２ｍｍ、芯材の厚みが１０〜５０
   ｍｍであることを特徴とする請求項２又は３記載のサイ
   ディング材。
5. 【請求項５】 ベンゾオキサジン型フェノール樹脂が下
   記式（Ｉ）で示されるフェノール樹脂であることを特徴
   とする請求項１ないし４のいずれかに記載のサイディン
   グ材。 【化１】 （式中、ｍ、ｎは、ｍ＞ｎかつｍ＋ｎ≧２を満足する整
   数であり、Ｒ１は、フェニル基、置換フェニル基、メチ
   ル基、又はシクロヘキシル基であり、Ｒ２、Ｒ３は１〜
   ４価の有機基である。）