JPS581730A - 硬化フエノ−ル系フオ−ム - Google Patents

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】 本発明はフェノール系７オーム、特に高い硬化度を有す
るフェノール／ホルムアルデヒド樹脂の独立気泡７オー
ムに関する。

フオーム材料をインシュレージ１ン（絶縁）の目的で使
用することは既に確立されている。

しかしながら、現在使用されている多くのフオーム材料
は易燃性であるとかまたは部分燃焼時に有毒ガスを発生
するとかのような固有の問題を有する。このため、燃焼
に対するインビルト抵抗性を有すると同時に高い絶縁値
を有するフオームを開発する多くの試みがなされてきた
。

耐炎性フオームを製造するための望ましい性質を有する
ものとして調査された樹脂の一つはフェノール系樹脂で
あって、これは本明細書ではフェノールと過剰のホルム
アルデヒドとの塩基性触媒による共重合によって製造さ
れたレゾールを意味する。

不幸なことに、フェノール系フオームを製造する問題点
は、喪好な熱伝導率を雑持しようとするならば、はとん
どすべての気泡が閉鎖されてしまう点に内在する。この
ことは容易なことではない。というのはフェノールとホ
ルムアルデヒドとの反応は副生成物として水を生成させ
そしてこれは気泡を容易に広げるおそれがあるので熱バ
リアーとしてのフオームの価値を減退させるからである
。

英国特許第１．５８Ｇ、５６５号明細書に開示されてい
るように、副生成物の水が気（ヒするのを避けるために
反応温度を低く保つことによって独立気泡フェノール系
７オームを製造することができる。しかしながら、これ
によれば硬化度の低い７オームすなわち残留ホルムアル
デヒドの高い反応の不完全な樹脂が製造される。ｔた、
そのような生成物は寸法安定性が劣っている。慣用の７
エノール系フオームでは、気泡構造は硬化中に７オーム
が露出される力に抵抗する程に十分に強くないので、加
熱によって反応度（ｔたは硬イヒ度）を増加させること
によっては上記欠点を軽減できない。

微細な均一気泡構造を有するフェノール系７オームを製
造する試みでは、レゾール自体の粘度が重要な要素であ
ることは長い間認められてきた。米国特許第３．５８９
．０９４号明細書には、水分１０−以下のレゾールを用
いることの重要性が記載されておシ、そして米国特許第
２，８４５，３９６号明細書には低密度７オームに対し
ては５−以下の水が強調されている。初期樹脂粘度は一
層高いので、低い水分が望ましい。さらに、硬化は高め
られた温度で起るので、硬化によって放出されるかある
いは既にフオーム中に存在する水は気化し気泡を広げる
おそれがある。それ故、気化し得る水を減少させて問題
を最小限にするのが望ましい。英国特許第１，５８０，
５６５号明細書には、気泡構造が広がるのを避けるため
に温度を決して１００℃以上にすべきでないことが強調
されてい石。

また、すぐれた独立気泡フオームは気泡壁がフオーム生
成および硬化中に本質的にそのまま残るような正確なレ
オロジー性を有するレゾールから製造させる必要がある
。適当な界面活性剤Ｏ混入によって発泡中にレゾールの
レオロジー性を調整する方法は米国特許第２．９３４４
６１号、同第２．８４翫３９６号、同第４９５へ６４５
号、同第４．１４０，８４２号および同第４，１３３，
９３１号各嘴細書に記載されている。

粘度の限定および界面活性剤の使用は共に、十分な独立
気泡゛含量を得る丸めには気泡壁は樹脂が発泡され続い
て硬化されるときの応力に十分耐える強さが必要である
という事実の反映である。気泡が膨張するにつれて、気
泡壁は破裂しないで伸びることができなければならない
。

これは実際にはよく知られ九「！ランゴニイ（Ｍａｒａ
ｎｇｏｎｉ）効果」を示す４のであって、その効果は例
えば７リツシユおよびサンダーズ両氏著「プラスチック
争フォームズ（ｌ亀−ｔｉｅνｏａＩＬａ）Ｊ第１章第
５１〜３５頁（マーセル−デツカ−社１９７２年版）Ｋ
詳細に記載されている。前記効果は伸張時の界面活性剤
含有樹脂フィルムの傾向をいい、伸張し九部分に樹脂お
よび界面活性剤を供給してフィルム表面上の界面活性剤
濃度が消耗する傾向を修正しかくしてフィルムの厚さを
もとに戻すことを意味する。それ故、この「自己回復（
ｓｅｌｆ−ｈｅａｌｉｎｇ）　Ｊ効果は７オーム生成中
の気泡檀の破壊を肪止する助けとまる。

独立気泡を充たす気体はできるだけ低い熱伝導率を有す
ることが望ましい６発泡剤として有用な気体は炭化水素
およびノ・ロゲン化炭化水素（米国特許第２．９３４４
６１号）およびフローカーボン（米国特許第４３８９．
０９４号）を包含する。

マタ、フェノール系フオームは商業的に受は入れられる
ためには電動な寸法安定性を有する必要があり、この寸
法安定性とは使用中の永久的な寸法変化に対する安定性
を意味する。そのようなフオームの潜在市場の一つは屋
根材である。かかる用途では、フオームボードを基体構
造に固定しそしてその上を熱モツプアスファルトの層で
覆う、インシュレージｉンの間に比較的高い温度になる
ので、フオームを十分に硬イヒさせなければ収縮が現実
の問題になるおそれがある。長さが１ｍのパネルがイン
シュレージ冒ンの間またはその後にα５％もの永久収縮
を受けると、隣接するパネル間Ｋ　（Ｌ　５５ｇの隙間
が生じそして一体性、絶縁性が失なわれしかも漏洩の可
能性を増大する極めて望ましくない結果になる。それ故
、すぐれたインシュレージ１ンボードはすぐれた寸法安
定性を有することが非常に重要である。

この要件は慣用の７エノール系フオームによって満たす
ことができるが、硬化作業に附随して応力が発生する結
果として主に連続気泡の７オームが発生するという１性
を払わねばならない。

絶縁性の悪い連続気泡７オームを除い九従来のフェノー
ル系フオームによって与えられなかった別の望ましい特
徴はフオーム中の放出し得るホルムアルデヒドの＃度が
低い仁とである。

環境問題を考直するならば７オーム中の残留ホルムアル
デヒドはできるだ轄低濃度まで減少させるぺ自である。

これを実施する既知の技術は樹脂を硬化することであゐ
が、従来のフオームでは気泡壁が破壊し、その結果７オ
ームの絶縁効率が降下するととＫなる。

そこで、かかる従来技術の欠点を最小限にする九めに改
嵐がなされて龜九。

従って、絶縁性の重大な損失を伴なわ碌いで残音ホルム
アルデヒｒの問題を極めて有意に減少させ為ｌＩｆまで
硬化され九寸法安定性フェノール系フオームを提供すゐ
ことが本発明の詳な説明の別の目的は上記の硬化フェノ
ール系７オームを製造することのできる方法を提供する
ことである。

本発明は１．２：ｊ〜２．５：１のホルムアルデヒド：
フェノールの毫ル比を有するフェノール系レゾール、該
レゾールが発泡中に「−ｖランゴニイ」効果を発揮する
ＯＫ十分な量の界面活性剤、およびα０１６ワツト／腸
℃１以下の熱伝導率を有する斃泡剤からなる組成物から
霞導され九寸法安定性の硬化フェノール系フオームを包
含し、前記７オームは少なくと４８５−の独立気泡含量
％易〇〜７０に／Ｉｔ”の密度およびαｏ１Ｂ５ワット
／鳳℃よ伽小さ％Ａ１０時間後の熱伝導率を有する点が
特徴である。

フェノール系７オームは硬化操作の関に与られ友最も高
い温度付近壇て寸法が安定してぃゐことが見出された。

その温度以上では硬化（すなわち架橋の形成）が増加し
そして寸法変化が認められることがある。従って１寸法
安定性は７オームが受は入れられ先便化度の尺度である
。

通常％７オームはフオームが使用中に経験しそうな高い
温度まで寸法安定性を示すべきである。インシュレーシ
ョンボーげの用途に対してはこれは概して９０℃を超え
ないが、好適なフオームは１００℃までこの安定性を示
すので使用時ＫＪＬ好な安全率を有する。この寸法安定
性はフオームの固有の性質であって積層または充填の結
果でないととに注目すべきである。

従って、本発明のフオームは使用中に屡々受ける高めら
れ九温度における寸法安定性によって特徴づけられる。

本発明の目的に対しては。

９０℃で２時間硬化させた直径五５ａｓおよび長さ五〇
ａ＋の円筒状試料を９０℃で１時間保つた後、稜記の実
施例１に従ってキャリノーで測定した寸法の永久賢什が
［Ｌｌ−より小さければ。

７オームは寸法安定性であると認められる。

フオームのすべての部分が同じ所定温度に達した後だけ
温度が平衡になる。試料が大きくなればなるほどフオー
ムの熱絶縁性がよくなり、平衡になる時間が長くなるこ
とが明らかである。

上記の試験は試料が小さくそして９ｏ℃になった直後に
実質的に平衡になったものと考えることができるので寸
法安定性の有用な尺度である。

また、本発明の硬化フオームは少なくと４８５−好まし
くは少なくとも９０慢の高い独立気泡含量によって特徴
づけられる。上述したようＫ。

高められた温度では気泡壁が破壊すゐ傾向があるので、
上記の独立気泡含量は高められ九温変、で寸法安定性を
有するフオームでは異例である。

しかしながら、フオーム前駆体はそれを硬化中に発生さ
れる応力に耐えさせる独得な強さを有する。従って、そ
れは硬化操作侵であっても極めて高い独立気泡含量と比
較的安定なすぐれ圧熱伝導率値とを保持する。

寸法安定性は硬化度の関数であってその結果フオームの
分子構造を観察できる。簡単に述べれげ、フェノール系
レゾールの製造の第１段階を有する中間体を生成させる
ことである。χ／フェノール系環の比は樹脂に対して大
体の結合ｙ／’ｐ　（ホルムアルデヒド対フェノール）
比を与える。

次に、これらの中間体が反応して次の一般形態 を有する架橋構造を与え、次に構造Ｑ［）のものが高温
で反応してホルムアルデヒドを分解させそして上記の架
橋構造（Ｉ）を与える。さらに反応を行うと鎖が延長し
そして芳香環上の他の位置の反応により架橋が起る。

芳香環構造当りの−ｃＨ２−結合基の数はレゾール分子
中の架橋度の良好表目安となる。これは「硬化比」とし
て知られている６通常、その比率が高くなればなるほど
、フオームが硬化され九温度がさらに高くなるので、フ
オームがその寸法安定性を保持する温度がさらに高くな
る。

この比率はフオームの試料について０１！核磁気共鳴分
光分析を用いて測定することがで！　！。

このようにして硬化フェノール系樹脂を検査することの
できる技術はフィ７工氏他の「マクロモレキュールズ（
Ｍａａｒｏｍｏｌｅａｕｌｅｓ）　Ｊ第１３巻第１３２
０〜１３２２頁（１９８０年）に記載されている。

硬化速度はレゾール中のホルムアルデヒド対フェノール
のモル比（ｙ／ｐ比）によって多少測定される。これは
硬化中に遊離される水から生じる硬化に及ぼす抑制効果
すなわち多分フェノール性水酸基に対してオルトおよび
／Ｊうの環水素の有効性の反映でありうる。理由はどう
あろうと、？／’Ｐ比が高くなるにつれて所定の硬化度
に達する時間が長くなることが見出された。従って、温
度と酸性硬化触媒の濃度を同じにした場合、？／’Ｆ比
２．０：１のレゾールは所定の硬化度を得るためにはｎ
比１．６：１のレゾールよ抄も長い時間加熱する必要が
ある。

を九、硬化度はし／−ルが加熱される温度によって大い
に影響される。予想されるように、温度が高くなればな
ゐほど硬化がさらに進むばかりではなくさらに早くなる
。本発明のフオームは約１２０℃またはそれ以上の温度
例えば１５０℃までの温度で少なくとも１時間硬化され
ていることが好ましい。それはこれが硬（ヒ操作を実質
的にスピードアップするからである。約２＝１のｙ、／
’ｐモル比を有するレゾールから生成される本発明の範
囲内に属するフェノール系フオームは約α７５〜Ｑ、８
の硬化比を有するが、約１．６：１のｙ／’ｐモル比を
有するものは約１．０の硬化比を有することが見出され
た。すべての可能な架橋が一〇Ｈ２−変化を有する理論
的最大硬化比は１．５である。さらに高いＩＦ／Ｐ比に
対して得られる硬化比のさらに低い値は上記の実質量の
−ｏＨ２−ｏ−ｏａ２−結合基の存在を反映するであろ
う。

フェノール系７オームが新ら九に製造される場合、その
低硬化度を反映してそれはかなり軟質であって多少熱可
塑性になる傾向がある１次に、硬化をさらに少し進行さ
せるために６’ｔｌ〜７５℃の低温処理に附する前に、
慣用的にフオームを硬化させる（発熱反応の影響により
硬化が幾分進行する）。

一般的に、従来のフオームは気泡の破裂を伴なわずして
は熱硬化処理によってほとんど立ち上ることができない
。しかしながら、６０℃に少なくとも約１８時間露出さ
れて部分的に硬化したフオームはその部分硬化後に小壜
くともｔ　７５Ｋｔｔ／１ｓ２Ｏ破１’　圧１！：少ｆ
ｋ　＜　ト４１Ｆ＆５　＊　Ｏ独立気泡含量とを有する
ものであって、このフオームは通常少女くとも８５％の
独立気泡含量を有する本発明による寸法安定性の硬化フ
オームを生成できることが見出された。「破裂圧」は、
フオームの独立気泡含量を少なくとも１〇−減少させる
のに必要な最低の等方性圧力と定義される。それは既知
の独立気泡含量を有するフオームの試料を圧力管中で５
分間既知の等方性圧力に附し次に独立気泡含量を再び測
定することによって測定することができる。これを常に
増加する圧力において繰り返しそして加圧処理後の独立
気泡含量をフオームが受ける圧力に対してグラフにプロ
ットする。８５−より大きい初期独立気泡含量を有する
部分的に硬化され九７オームに対しては、破裂圧に達す
るまですなわち独立気泡含量が少なくとも１０チ劇的に
降下するときまで圧力の増加に伴なってグラフ上の独立
気泡含量はなだらかな下り勾配となる。従来のフオーム
は実質的には１．７５　Ｋｔ／ｓｗ！より低い破裂圧を
有する。

壇九、最も好ましい部分硬化７オームは時間とともに熱
伝導率が非常にゆっくに増加する。

これは式ΔｋＡｌｌｌｔの値（ｋ保持値として知られて
いる）で表わすことができる。上記式中、ΔにはｋｌＱ
Ｑ−に１でありそしてΔＩｎｔは”ｔｌｏｏ　−１：！
ｉｔ　１（または１ｎ１００−１ｎ１　）であり、ｋは
製造１００日後（ｋｌｏｏ）および１日後（ｋｌ）にワ
ット／ｍ℃で測定された厚さ２．５４ａｒの試料の熱伝
導率でありそしてｔは経過時間である。本発明の硬化７
オームを製造するのに用いることのできる好適な部分硬
化フオームはα５×１０−ｓより大きくないに値を有す
る。この種の部分硬化７オームは米国特許出願第２．６
５，５０８号明細書（１９８１年５月２０日出願）に記
載されている。熱伝導率の緩慢な変化および高い破裂圧
は、部分的に硬化した前駆体フオームが７オームボード
が使用時に受ける見込みのある条件下で寸法安定性を達
成で暑るような種度までフオームを硬化させることので
きる独得で非常に有利な気泡構造を有すみことを示して
いる。

７オーム原料となるレゾールは本質的に慣用のフェノー
ル／ホルムアルデヒドレゾールであって１０重量％以下
の環置換フェノール系成分例りばクレゾール、キシレノ
ールなどを有することが好ましい。レゾールのｙ／ｐモ
ル比は１゜２：１〜２．５：１であるが、過剰ｌのホル
ムアルデヒドは硬化過程を長くするのでこの範囲の高位
側の比は好ましくない、しかしながら、あｔ抄にも小さ
い比を用いるならば、フオームを生成させる反応を完結
させるのが困−になる、最屯好適なＩＦ／Ｐ比は１．５
〜２．２　：　１である。明細書全体を通じて用いられ
るように、ｙ／’ｐ比はレゾール中の化学的に結合した
ホルムアルデヒドとフェノールとのモル比を意味する。

そのような比は０１３核磁気共鳴（ｔ５０−ＭＭＲ）　
Ｋよって測定することができる。使用されてきた特定の
技術では、１５０−ＮＭＲ定量スはクトルはジェナール
（Ｊ・０１）”−９０ＱｘＡクトロメーター（米国ジェ
ナール・カンパニー製品）を使用してメタノール溶媒中
の５０〜７０重量−の樹脂溶液でＮＪ囲温度におりて記
録された。直径１０ｍの管中で化学シフト標準と１−て
２ｔｓのテトラメチルシランを添加して試料を分析した
。スイクトロメーターにはリチウム７アイソトープの外
部ロックを付けた。

分析され九スペクトルは先端角９０”Ｋおける１〜５ａ
００の累算の結果であった。ゲートデカップリング（累
算中だけのプロトンデカップリング）および＞５ＴＩ（
緩和時間）の累算間のパルス遅れと共ＫｉＩｋ遭の定量
条件を用い九、積算スＲクトルを使用して通常４−より
良好な正確度で結合ｙ／ｐを計算した。

フオームの密度は３０〜７０に４／ｍｓであるが、好ま
しい７オームは４０〜６０ｙ４／ｍ’の密度を有する。

２５℃の室温で測定されたレゾールの粘度は約ｓｏ、ｏ
ｏｏ〜１，０００，０００ｏｐｓであるが最良の結果は
８０，０００〜６ｏａ、ｏｏｏｏｐｓの粘度最も好まし
くは８へ０００〜５０Ｑ、０００ｃｐｓの粘度で得られ
た。

そのような粘度では、比較的容易に制御される本発明に
よる発泡条件を使用してレゾールを発泡させて実質的に
独立気泡のフオームを製造することかで龜る。

普通、レゾールは慣用の塩基性醜媒反応によって製造さ
れ、レゾールの生成後駿を用いて塩基を中和しそして樹
脂管安定化せしめられる。

これは当然酸と塩基との反応によって塩の生成を伴なう
、硫酸を九は二酸化炭素を用いてレゾールを中和すると
レゾールを使用してフオームを製造する前に容ＪＩＫＦ
去することのできる大き愈不溶性塩粒子を与えるおそれ
がある。を九、採用される発泡法において沈降の問題が
生じないならば、Ｆ遇されなかった樹脂を用いることも
できる。一般に、塩粒子が存在する場合、それは非常に
大事いかあるいは非常に小さいこと、すなわち気泡の直
径より実質的に大きいかあるいは気泡壁の厚さより小さ
いことが好オしい。

気泡壁の厚さより小さい場合、粒子は窓の結合ｆｊ　（
Ｗｉｎｄｏｗ　ｉｎｔ＠ｇｒｉｔｙ）に悪影響を与えな
いが。

気泡よ抄大きい場合破裂する気泡の数が小さくなるであ
ろう。中和により可溶性塩を生成するレゾールはその水
感受性によシ通常使用され慶い、そのようなレゾールの
水感受性は屡々生成するフオームの絶縁性および寸法安
定性が周囲の温度によって悪影響を受けることでわかる
。

しかしながら、水に感じない可溶性塩例えばアルキルま
たは芳香族硫酸のカルシウム塩を含有するかあるいは低
い感水性を有するレゾールを使用することができる。

中和酸が蓚酸でありそして生成される蓚酸塩が極めて不
溶性であ抄かつほとんど沈降する傾向がないコロイド形
態のいわゆる「分散塩」レゾールを任意に使用するのが
好ましい、これらの樹脂およびそれから製造されるフオ
ームは例えば米国特許第４，０６０，５０４号および同
第４２１４２９５号各明細書に記載されている。

７オームが製造される組成物は、レゾールが発泡中にマ
ランゴニイ効果を示しその結果気泡がその最終の大きさ
に生長するＫつれてそのまま残る窓（隣接する気泡間の
膜）を有する気泡を生成する能力を有するのに十分な量
の界面活性物質を包含する。使用できる界面活性剤の量
は界面活性剤により多少変化するが１通常独立気泡フオ
ームはα５重量−以下の界Ｗｉ活性剤を用いて得ること
が困難であ抄そして６０重量−以上はなんら利益を生じ
なくかえって有害であることがわかっている。界面活性
剤の最も有用な量は１〜５重量−である。界面活性剤の
所定の−はすべてレゾールの重量に基づく。

界面活性剤は過去に発泡性レゾールと有効性を示したも
ののうちの任意のものであってもよい、それらには非イ
オン界面活性剤例えばポリエーテル、ポリアルコール特
にアルキレンオキサイドとアルキルフェノール、脂肪酸
、シッンおよびシリコーンとの縮合生成物、ポリヒドロ
キシルイヒ金物の脂肪酸エステル例えばソルビタンまた
はソルビトール、ポリシリルホスホネート、ポリジメチ
ルシロキサンおよび米国特許第４．１３４９３１号、同
第４．１４０，８４２号および同第４．２４″１４１３
号各明細書に記載された界面活性剤がある。

ｔた、アルキル仕第４級アンそニウム霞導体きる。

上記のような界面活性剤の存在は発ｆｔｇｌ／硬化操作
を気泡構造を破壊しないでかなり急速に進行させる。し
かしながら、反応性の高いレゾールを使用する結果、速
度が過度になると依然として破壊を起すおそれがある。

それ故、ｌｌ中かな反応性のレゾールと穏やか麿発熱だ
けを生じる発泡触媒量とを選択するのが得策である。レ
ゾールの反応性と発泡触媒の濃度との組合せは後記の実
施例７で定義されそして約２〜約１２の関にある反応性
数によって表わすことができる。

発泡は＠によって触媒作用されそして普通（使用される
ものＫは硼酸、硫酸およびスルホン酸ｆ’Ｌｔハ）ルエ
ンスルホン酸およびキシレンスルホン酸がある。しかし
ながら、その他の触媒酸は当業者には知られておりそし
て用いることができる。発泡混合物に用いられる触媒の
量は用いられる特定のレゾールと触媒に依存して広く変
化することができる。レゾールの重量に基づいて約（１
５〜約五〇重量−好ましくは１．０〜２．０重量−の量
を用いることができる。

使用される発泡剤は１ｌｏ１６ワツ）／ｍｔｌ：以下好
ましくはｒ：１．０１４ワツ）／Ｉｃ以下の熱伝導率を
有すべきである。典型的には、この範囲は発泡剤例えば
メチレンジクロ・ライドおよび種々のクロロフロロカー
ボン例えばモノフルオロトリクロロメタン、ジフルオロ
ジクロロメタン、モノフルオロジクロロメタン、：）フ
ルオロモノフルロメタン、トリフルオロトリクロロメタ
ンおよびテトラフルオロジクロロエタンを包含する。フ
レオン１１４（デュポン社から上記商品名で入手できゐ
１，２−ジクロロテトラフルオロエタン）は峙に好まし
い。発泡混合物中に用いられる発泡剤の量は発泡剤の分
子量および７オ一ム密度に依存する。レゾールの重Ｊｉ
Ｋ基づいてフレオン１１４に対する約５〜約２５重量慢
好ましくは１０〜２０重量−の量を約３０〜７０初／ｍ
ｉの７オームに対して用いることができる。

レゾールを発泡させる反応を触媒作用する塩基を中和す
る際に生成される触媒残留物に加えて、レゾールは残留
する硬化酸の痕跡を除去して中性フオームにさせる潜伏
性中和添加剤を包含していてもよい、遣当表潜伏性中和
剤は例えば米国特許第４．２０７．４００号および同第
４．２０″１４０１号各明細書に記載されている。

先に述べた成分に加えて、フオームは得られる７オーム
の耐火性または物理性を改良する丸めにさらに他の添加
剤例えば耐バンキング添加剤および粒状物または繊Ｉａ
状充填剤例えばガラス繊維、メルクなどを包含する仁と
ができる。

また、それはレゾール生成後に添加される成分例えばエ
キステンダーまたはホルムアルデヒド播去剤としてのリ
グニン物質、尿素１九はメラミンを包含することもでき
る。米国特許出願第２１９、１６５号（１９８０年１２
月２２日出願）明細書に教示されろ水和アルミナは独立
気泡素置を増加させるのに有効であるので、７オームの
望ましい成分である。

独立気泡フェノール系フオームを製造する方法は条件お
よび調合物の変化に非常に敏感である。従来技術に起重
されている基本的な方法はレゾールが発泡しそして適合
し得る速度で硬化するような条件下で発泡性混合物を押
出す必要がある。しかしながら、これらの広い条件内で
は、本発明のフオームの顕著な性能を有するフオームを
得ることができたことはこれまで立証されていない。

本発明のフオームの製造に際し、７オームが生成される
成分はレゾール、界面活性剤、酸性触媒および発泡剤を
包含する。これらの成分は上述した原理に従って選択さ
れセして押出ヘッドで急速な膨張を行わせるために計算
された温度および圧力で混合される。混合は混合物中に
発泡剤の有効な細い（１０ミクロン以下）かつ均一な分
散物を与えることのできる任意の装置で行うことができ
る。この段階の操作に適したミキサー装置はオージエ（
ｏａｋｓｓ）ミキサーのように？ｌｌｌｌ開時間い高剪
断ピン聾ンキサーである。好適な発泡剤は空気または窒
素圧でミキサーに慣用手段により供給される。

ンキナーから発泡性混合物を押出ヘッドに通過させる。

ヘッドからの膨張は迅速でありそして発泡物質の流れと
なって基体の上に析出する。

押出ヘラげは連続シートのフオームを堆積するようにス
リットの形態であってもよい、しかしながら、好適な方
法では、押出ヘッドはパルプ何色パイプであってそれは
発泡が進行するにつれて固化する平行線で連続リボンの
７オームを移動する基体上に堆積させるように押出し方
向に対して横に往復するものである。さらに好適な特徴
では、成形部材は膨張を制限しその結果発泡樹脂の均一
に成形され丸板（ボード）が製造される。

また、成形部材が表面に適当な表面仕上げ材を適用する
ようにすることもできるが、膨張が完了しそしてフオー
ムが硬化した後にそのような表面仕上げを適用すること
が屡々一層好都合である。

発泡が進行するＫつれて、フオームは約６０℃の一定温
度に慣用手段により保持される。これは生成されたばか
りのシートをその温度に保たれた炉に通して行なわれる
結果、約２０分後に炉を出るときに板片に切り取られ次
に６０℃で１８時間貯蔵されるｌｉ度に十分に固化して
いる。次に、板を少なくとも９０℃の温度まで、板のほ
とんどすべての部分がその温度で約１時間保持されるの
に十分な時間の間加熱する。

先に教示されるように板を硬化させた後、それを表面仕
上げ材に積層させることが屡々望ましい、これは厚紙、
アスファルト／アスベスト複合材、アルにクム箔プラス
チック防湿層壕九はガラス繊維シート材を包含し、場合
により樹脂ま九はアスファルトを含浸させえｔのであっ
てもよい、これらの材料はフオームの表面を改良しそし
て若干の寸法安定性を与えゐＯＫ有用である。しかしな
がら、本発明のフオームは固有の三次元安定性を有しそ
して積層を得るのに選択される表面仕上げは寸法変化の
問題に留意して選択する必要がないととに注目すべきで
ある。

本発明方法を連続シートの製造について説明してきたが
、パッチ法で行ないそして発泡性混合物を型の中に押出
して１債の７オームを製造することももちろん可能であ
る。

フオーム材料は主として絶縁材として有用であるので、
それは熱移動に対する亀好なバリヤーを与えることが肝
要である。しかしながら、新鮮なフオームが良好な熱バ
リヤー性を有することは不十分であゐ、それらの性質は
絶縁後に長期間にわ九って保持されなければならない。

独立気泡フオームの熱絶縁性は主として気泡骨格および
気泡を充たす気体を通過する伝導および気泡構造を通過
する輻射により熱がフオーム中を移動する速度によって
決定される。従つて、気体の性質は気体が気泡中に保持
される程度であるように伝導率を決定するにあ九っての
臨界的な要素である。また、気泡が強くかつ厚くなるに
つれて気泡の窓はさらに弱く、薄い窓よりもさらに長期
間さらに望ましい気体組成を保持できることも認められ
るであろう。

７オームが熟成するＫつれて、空気が内部に拡散しそし
て発泡剤が外部に拡散する０通常空気は発泡剤より非常
に高い熱伝導率を有するので、熱バリヤー性が実質的に
減少される。これは大抵の絶縁７オームでは普通のこと
であって、気体の逃散を肪止するために主な表面にバリ
ヤーフィルムを使用しなければならなかった。しかしな
がら、そのようなフィルムは穴があいたときにかなり表
程度それらの有用性を失なう。

この熱バリヤー性の減少は徐々に起るが、長時間性能の
有用な指標は２３℃および５０　ｍ　ＲＨ（相対湿度）
の標準大気圧条件で１０日間貯蔵俵の熱伝導率ｒｋＪで
あることがわかっている。

フオーム中の気泡窓が破損されるかあるいは非常に薄い
ならば、ｋ値をかなり増加させるために発泡剤は十分な
空気圧よって希釈される。

本明細書において１０日後のｒｋＪ値とは、特に記載し
ない限り、本発明のフオームを製造した硬化操作後１０
日０の熱伝導率を意味しそして７オームの絶縁値の長期
間安定性の合理的な尺度であることがわかっている。

長期間ｒｈＪ安定性の他に、絶縁フオームはで１１！ｆ
ｆ低い遊離ホルムアルデヒド食量を有することが望まし
い、これは刺激剤として知られそしてわずかな濃度でも
危険性のある遊離ホルムアルデヒドがフオームから徐々
に放出されるからである。レゾール製造時に低いＩＦ／
Ｐ比を使。

用することによってホルムアルデヒドを多少減少させる
ことができるが、これは不完全反応あるいは極端な場合
にはノボラックの生成を招来することになる。さらに、
そのような７オームは屡々バランスのとれた膨張／硬化
の達成を困難にさせる高い発熱量によって特徴づけられ
る。

別の場合そして普通には、７オームを加熱してホルムア
ルデヒドを架橋反応に使い果たすかあるいは追い出すこ
とが好ましい、しかしながら、この方法は気泡壁に大き
な歪みを発生させそして従来のフオームではフオームの
独立気泡性をかな抄破壊させる仁とになる。しかしなが
ら、本発明のフオームは高温硬化に耐えることかで龜か
くして絶縁値の重大な損失を伴なわないで遊離し得るホ
ルムアルデヒドをさらに大きく減少で會る気泡構造を有
している。

そこで、例示の目的だけに意図される特定の組成物につ
いて本発明を説明す石、これは本発明の範囲を限定する
ものではなり０ 独立気泡含量は、連続気泡含量を得るＭＩＴＭ〉２８５
６　（方法０）Ｋ記載された技術を用いて空気比重びん
Ｋよって測定した。独立気泡含量は１０〇一連続気泡含
量である。７オームの熱伝導率はＡ３７Ｍ　０−５１８
−７６　Ｋ記載された技術を用いて少なくと４２０．３
ｍの幅と長さとを有する厚さ２．５４ｃｌＲの試料につ
いて測定した。試料の上面を３２℃にそして下面を１５
．５℃にする仁と罠よって試料全体の平均温度を２４℃
にしえ、そのような方法に従って構成されそしてダイナ
テラクル句カン・（ニーからラピッド−にとして入手で
きる熱流１熱伝導度計を使用した。

各実施例で使用されるレゾールを脱水して５重量−以下
の水にしそしてブルックフィールド粘度財源式ＨＢ〒を
用いて測定された所望の粘度を与えるのに十分な時間の
間５０〜６０℃で増粘させた。温度による粘度変化は意
味があるので、稜記の実施例のレゾールに対してはブル
ックフィールドサーモセルを用いた。このサーモセルは
８０Ｒ：ｆ　ントローラー型式）ＩＴ−６４，８０４−
２７２ピンドルおよびＨＴ−２１Ｅ料容器を有する熱容
器で構成されている。測定は２５℃で行なわれた。記載
の粘度はすべてこの技術によって得られ九。

崎定なフオームの気泡の破裂圧は、７オーム試料の独立
気？ｔＩＩ含量を測定し次にその試料を圧力管に入れそ
して小さな増加量の等方性圧力を適用するととＫよって
測定された。上記圧力を５分間加えたり、独立気泡含量
を再び測定した。

次に、独立気泡含量を再び測定する前に、試料を管の中
で交換しそしてわずかに高い等方性圧力で５分間加圧し
た。この手順をさらに高い圧力で繰返しそして独立気泡
含量を圧力に対してプロットしグラフに描いた。各フオ
ームに対する特性等方性圧力では、独立気泡含量は少な
くとも１〇−劇的に降下しそしてその後降下を続けるこ
とが見出され九。この圧力は「破裂圧」と称される。

密度は正確に計量された直径１６ｃｘａ、長さ２．９０
１＋のコアー試料から測定した。

実施例　１ この実施例は本発明によるフオームの製造を説明するも
のである。

下記の成分をオークス・マシナリー・カンパニーによっ
て供給されそして普通「オークス建キサ−」と呼ばれる
短滞留時間の高剪断ピン型ンキサーを用いて一緒に混合
し丸。

１０Ｇ、０００ａｐｓ 発　泡　剤　　　フレオン１１４（２）　　　　　　１
４５重量部界面活性剤　　　Ｄｏ−１９３（３）　　　
　　　　　　４重量部発泡触媒　　　　　　　　（４）
　　　　　　　２．２４重量部（注）　（１）　　Ｒｘ
−５１００（モンサント社製品）、蓚酸を用いて水酸化
カルシウム触媒を中和した結果として分散された蓚酸塩
を含有するレゾール。

（２）デュポン社から上記商品名で入手できる７０ロカ
ーボン（１，２−ジクロロ−テトラフルオロエタン）。

（３）ダウ・コーニング社から上記商品名で入手できる
シリコーンベース界面活性剤。

（４）酸成分含量で表わしてジエチレングリコールとウ
ルトラＴＸｌｌ（ライトコ・ケさカル社かし前記商品名
で入手できるトルエンスルホン酸とキシレンスルホン酸
との混合物）との２：１（重量比）混合物。

発泡剤を空気圧で供給しそして得られた調合物をトーピ
ーＶ弁の付いたノズル形態の押出へ、ラドに直接通して
発泡性混合物のヘッドからの膨張速度を制御した。

押出ヘッドにおける混合物の温度は４０〜４２℃であり
そして弁における圧力を五７４〜４．４２気圧に保った
。

発泡混合物の連続リボンがクラフト紙の移動するシート
上に堆積するように押出ヘッドを往復させた。混合物を
長さ４０ｃｍの本質的に平行な線状物で析出させたので
、発泡が趨るにつれて線状物は凝固して連続シートを形
成した。

７オームをその時間で十分硬化するように約１０分間６
０℃に放置し、のこぎりを用いて好都合な大きさに切断
した６次に切断片を６０℃で１８時間貯蒙した。

上記方法によって製造したフオームシートの真っ九部分
から試料ｔ−Ａないし１−（）をｆＩＫ取しそして密度
、独立気泡含量、厚さ２．５４インチの最初の熱伝導率
（ｋｌ）および１００日後の熱伝導率（ｋｌｏｏ）につ
いて試験した。結果を表１に記載する。

上記結果は高い破裂圧が低熱伝導率値の良好な保持と関
連していることを示してｈる。

その稜、上記の表に示し九データを有する試料１−Ａな
いし１−Ｇから増った直径五６ｃＩＩＩおよび長さ２．
９１５ＩＩの円筒形試料を以下の表２に「硬化条件」の
下で示したさらに攬々の硬化操作で処理した。このよう
にして硬化した試料を計量測定し次に寸法安定性に対す
る試験として前記硬化試料をさらに１時間９０℃で加熱
した。その後、それらを冷却し再び計量測定して重量ま
た一寸法の永久変化を求めた０寸法、室孔の測定は４！
！棹技衝者用外部バーニア付きカリ７ソーを用いて約±
０．１−の正確度で機械的に行われた。

結果を表２に記載する。

表２　寸法安定性 １　６０℃で１８時間　−２，１−１３−α２２　６０
℃で１８時間十 ９０℃で　２時間　　−１２０，ＯＱ、０３　６０℃で
１８時間十 １０５℃で　２時間　−α１　　　　　ａＯα０４　６
０℃で１８時間十 １２０℃で　２時間　　＋αＩ　　　　　Ｑ、ＯＱ、０
（注）＊さらに１時間前の質量および寸法の変イヒ上記
試料１〜４は６０℃で１８時間加熱後９５．２１の平均
独立気泡含量を有した。

試料２〜４は本発明を示しそして試料１は従来技術で教
示された低硬化の影響を示す０本発明による試料２〜４
の７オームは加熱の結果として寸法変化０とｑ％以下の
質量損失を示すことが明らかである。試料４の質量増加
は最初罠高められた温度で試料を計量し九こと、そして
試験をさらに低い室温で行った後に計量したときの試料
がさらに水分が多いことに対して低い大気中水分を含有
することに起因＋るものと信じられる。

実施例　２ この実施例はｔ　６　：　１のｙｌｐ比を有するレゾー
ルを使用して本発明によるフオームを製造することを説
明するものである。

レゾールはさらＫ　Ｆ／’Ｐ比を低くして製造された実
施例１で用いられた同じタイプの分散塩レゾールであっ
た。上述したように、レゾールを脱水して約３重量％以
下の水にしそして１０６，０００ｃｐｓの粘度に増粘し
た。

使用された界面活性剤、発泡剤および触媒は実施例１に
記載したものでありそして重量割合は次のとおやであっ
た。

レゾール　　　　　　９６部 発泡剤　　　　　　１部５部 界面活性剤　　　　　４部 発泡触ｍ　　　　　１．５４部（触媒の酸性成分に換算
し’ｊｆｌｉ　’）上記成分を混合し、発泡させそして
フオームを実施例１に示したように６０℃で正確に１８
時間貯蔵した。ただし、レゾールの粘度は２５℃で１０
４０００ｃｐｓでありそして押出ヘッド中の温度は４９
２℃であった。

このようにして製造した部分硬化フオームの試料を実施
例１で製造したフオームと同様圧して評価した場合、７
オームは３９．４　Ｋ＃／ｍ’の密度、９１．６１１の
独立気泡含量、約０．０１８１ワツト／　ｍ　℃の’１
、α０１８４ワット／ｍ℃のｋＩＱＱおよび２．４６に
’ｅｓ２の破裂圧を有することがわかった。

次に、７オームをさらに種々の硬化に附しそして寸法安
定性を実施例１に記載し九ようにして測定した。結果を
表５に記載する。

表３　寸法安定性 １　６０℃で１８時間　−２，１（ＬＯ（１）　　　−
０，５２６０℃で１８時間十 ９０℃で　２時間　−α４　　　０．０　　　　　α０
３　６０℃で１８時間十 １０５℃で　２時間　−ａ４　　　０．ＯＱ、０（注）
（１）これは測定技術の感度によって表わされる異常値
であ抄うゐ。

６０℃で１８時間処理後の試料１〜３は９５．２−の平
均独立気泡含量および２．４６　Ｋｇ／ｅＩｗ２の破裂
圧を有した。

試料２および試料３は本発明を示し、一方試料１は従来
技術で教示された低硬化の影響を示す０本発明によるフ
オームは加熱の結果として寸法変化０およびＶ２ｔｓ以
下の音量損失を示すことは明らかである。

実施例　３ との実施例は実施例１の調合物から製造した種々のフオ
ームの熱伝導率を含めての性・質を詳述するものである
。ただしレゾールの粘度は１２５．０００ｃｐｓであり
そして用いられたフレオン１１４および発泡触媒の量は
それぞれ１五５〜１６．５部および１．５〜１，９部で
ありそして押出ヘッドにおける混合物の温度は５５〜６
０℃でありそしてトーピード弁における圧力は五１〜４
．１気圧に保つ九、結果を表４に記載する。

上記の表から、高い独立気泡含量は高温硬化を残存させ
そして良好な熱伝導率が保持されることがわかる。高度
に硬化された状態において４にの変イヒは目立って低く
なっている。

実施例　４ この実施例は処方および硬化の前歴は未知であるが高め
られた温度に対する安定性の観点から明らかに性能がす
ぐれ九独立気泡フェノール系７オームの性能を詳しく述
べるものである。

この実施例の７オームは１９７８年９月１８日に第三者
から入手した亀のであって米ｒｙｔ許第４．３０３，５
７８号明細書の開示により調製されたものと信じられる
。入手直後に実施例１に述べた方法によって試験された
７オームの試料は５１５Ｋｇ／ｒｎ”ｏ１！度および９
２．４鴨の独立気泡含量を有していた。さらに熱調整を
行なわすに入手６８螢のその熱伝導率はα０１６ワツ）
、／ａＣであつ九。

入手時のこの７オームの４個の試料を表５に示した加熱
条件に附しそして独立気泡含量を各加熱処理の發に測定
した。比重びんの時間は５分であった。入手時の７オー
ムを試験しそして表５に示した硬化条件に附するまでの
間隔は１ケ月であった。

表　５ 時　　　　間　　　　　　　１時間　１時間　１時間　
　１時間独立気泡含量９２．４＊　　　９ｎ、ｓ＊　　
５ａ２ｓ　　６ｓ、鏝１９．２％これは例えば米国特許
Ｊ１４．３０へ５７８号明細書に起重された教示の内容
すなわち良好な絶縁性能を保持しようとするならばフェ
ノール系フオームを１００℃以上好１１．＜は８０’Ｃ
以上に加熱すべきではないことを確認するものである。

ま九、それはこの従来のフオームは通常高められ九温ｆ
Ｋｍ出される屋根構造体に加工される場合その絶縁有効
性を失なうことも示している。

比較すれば、独立気泡含量の有意な損失を伴なわないで
寸法安定性を与えるのに必要な高められた温度に耐える
ことのできる大きな強度の独立気泡フオームを得ること
ができることがわかる。実施例１に実質的に述べたよう
な方法によって製造したフオームを従来の７オームを附
するよりもさらに苛酷な方法で連続して処理した場合の
その試料の挙動を以下の表６に示す。

この実施例のフオームを製造する際の処理条件は１　　
′５００，０００ｃｐｓの粘度および２．１２　：　１
の紳比を有する９６部のレゾールを使用しそしてそれぞ
れ１５．５部および２，０７部のフレオン１１４および
発泡触媒をフォー人組成物中に使用する点で実施例１の
ものと異っていえ、押出ヘッドにおける混合物の温度は
６０〜７０℃でありそしてトーピード弁における圧力を
４．０−５．０気圧に保った。

表　　６ 時　　　　間　　　１８時間　　　　２時間　　　　８
時間独立気泡含量　　　９４．Ｓｍ　　　　９五５１　
　　９Ａ５優その後の硬化過程を種々変化して実施例３
の方法によって製造し九本発明による７オームの他の試
料は表７に示したように加熱時に変化する独立気泡含量
を有した。

表　　７ １α１６７／６０℃９五２９２．１　９α６９２！５２
　Ｑ、Ｖ６０℃９１．６８９．１　８９，６８６．７３
２．０／６０℃９五３９１．４９１．９８９．５４６．
０／６０℃９１．１９α２８９．８８ａ０５　１Ｂ／６
０℃９２９９α５９１．１　８ａ９硬化条件の強さが増
加するにつれて独立気泡含量が異常に増大するのはわか
らないがおそらく試験の正確度に起因するものと信じら
れる。

これは上記のフオームが独立気泡構造を実質的罠破壊し
ないで１５０℃までの温度に耐えうることを極めて明ら
かに示している。この実施例４の上記試料は最初の値に
対して１５０℃に露出した後の独立気泡含量が５−以下
に減少していることを示している。

実施例　５ この実施例はフオームが附される硬化条件による硬化比
の変化を示す本のである。

使用される測定技術は［マクロモレキュールズ（Ｍａａ
ｒｏｍｏｌｓａｕｌｅｓ）Ｊ第１３巻第１３２０〜１！
５２２頁（１９８０年）Ｋ記載されたものでありそして
硬化比はフオーム中の環構造当抄−０Ｈ２−基の比と定
義される。

１３０−ＮＭＲ分析から硬化比を計算するためには、硬
化中にホルムアルデヒドはまったく失われずそしてレゾ
ールの初期公称結合Ｆ／Ｐ比はｔｉｅ−ＭＭＲによって
分析されるすべての成分を説明するものと考えられる。

例えば、６０℃で１８時間予備硬硬化せそして２０の公
称Ｆ／’Ｐ比を有するレゾールから製造されたフオーム
の試料に対しては、ａＨｇｏ１０ａｚ比に対しては１．
８５の値が１５０−ＮＭＲから得られた。　ｙ／’ｐ比
から１個の環当り２ｆｌｌのｃｉ２　ｏ分子が存在する
。

ｏＨＢＯ＋０１１１２　　＝　２．０ ０８５０１０Ｈ２−１，８５ １８５０Ｈ２＋ＯＨ３＝　２．０ ｏａ２　　　　　＝　０．７０２ この実施例５における上記の「ＯＨ２」およびｒＯＨ５
０Ｊはそれぞれメチレンおよびメチロール結合を意味す
る。

使用されるフオームは実施例１および２に述べた方法に
よって製造された。比較の丸めに、実施例４（表５）の
従来のフオームにも注目した。

結果を表８に記載する。

表　８ 実施例１　　　　　未発泡樹脂　　　　　　α１９０１
１　　　　６０℃で１８時間　　　α７０２実施例２　
　　　　未発泡樹脂　　　　　　α１９０１２　　　　
６０℃で１８時間　　　（Ｌ９４０表２および表８の結
果から、実施例１の７オーム（公称Ｆ／′Ｐ２：１）は
約α７５〜α８ｏの硬化比では寸法安定性に対して十分
に硬化されている（すなわち、約９０℃の温度で少なく
とも１時間）が、実施例２のフオーム（公称ｙ／ｐ　１
．６　：　１）に対する寸法安定性は約１．０の硬化比
で達成されると考えられる。実施例４の従来のフオーム
は良好な熱伝導率（ｋ６＝０．０１６”）ット／ｍ℃）
を有するが低い硬化比を有しそしてこれは多分的９０℃
まで加熱したときに独立気泡含量が良好に保持されるこ
との説明となる。

実施例　に の実施例はフオームを９０℃まで加熱しそこで長時間保
持させた後の寸法変化の正確な試験を詳述するものであ
る。これは実施例１に述べ九ものよりさらに厳重な寸法
変化試験である。

２側の７オーム試料は高さＺ５４ａｗおよび幅／長さ１
α１６５Ｉの四角いブロックの形で得られ九発泡方法は
実施例１と同じであったが、ただしＦ／′Ｐ比は２．０
４：１、粘度は７ａ５００ｃｐａ、７Ｌ／オン１１４お
よび発泡触媒はそれぞれ１＆Ｏ１１および２．１８部、
押出ヘッドにおける温度は５５〜６５℃およびトーピー
ｒ弁圧は４．５〜５．５気圧とした。

両方の試料を６０℃で１８時間部分的に硬化させ次に一
方の試料をさらに９０℃で２時間硬化させた。試料の寸
法は線形可変変位ト２ンスデエサー（Ｉ、ＶＤＴ　）を
用いて十１０１慢の測定正確度で正確に測定された６次
に試料を９０℃に維持された恒温閉鎖容器中に入れそし
てそこに約２４時装置いた。完全な温度平衡が少なくと
も２０時間試料を通して存在し九と推測される。

９０℃で２４時間硬化前後の寸法に対する試料の寸法変
化を調べそして以下の結果が得られ九。

表９　寸法安定性 （６０℃で１８時間）　　−０４３チ　　−０，７７％
関） 上記の結果から、９０℃でさらに硬化を行ったフオーム
は特に高さの寸法が他のものより極めて実質的に変化が
小さかった。

実際の条件では、長さ１ｍおよび厚さ５部Ｍ１の本発明
の板は０．０３５１の高さの増加そしてＣＬ２１国の収
縮を示し、その結果隣接する板同志の隙間はわずか２１
であった。比較すれば、上記の比較試料による部分的に
硬化したフオーム板は高さが１２２■だけ、そして長さ
がＺ７■だけ収　□縮する。従って、隣接する板相互の
隙間は％’４ｃｓ以上である。

両方の７オームは９０−の独立気泡含量を有しそして９
０℃に２４時間露出してから２９日後の熱伝導率はα０
１８ワツ）　／ｍ　℃であった。それ故、１０日後の熱
伝導率は（ＬＯ１８ワット／ｍ℃より小さいと推測する
ことができる。

実施例　７ この実施例は２：１の会称ｙ／ｐ比を有するレゾールを
用いて本発明の７オームを製造することを説明するもの
である０部はすべて重量部によって示す。

下記の成分をオークス・マシナリー社から入手できるリ
ヤケラト付き連続ミキサー型式４−を用いて一緒に混合
した。

レゾ−Ａ／　　　Ｆ／’Ｐ比１．９３：ｌ）　　　　　
９６部２５℃で浦肇２６３，０ＯＯａｐｓ 発泡剤　　フレオン１１４　（２）　　　　　ｊ　５部
界面活性剤　　ＤＣ−１９３（３）　　　　　　　　　
４部発泡触媒　　　　　　　（４）　　　　　　　２．
２部（注）（１）液体レゾールは蓚酸を用いて水酸化カ
ルシウム触媒を中和した結果として分散された蓚酸塩を
含有していた。ｙｌｐ比は先に述べ九核磁気共鳴（ＮＭ
Ｒ）分析によって得られた。

（２）　　上記商品名でデュポン社から入手できる７０
ロカーボン（１，２−ジクロロ−テトラフルオロエタン
）。

（３）上記商品名でダウコーニング社から入手できるシ
リコーンベース界面活性剤。

（４）ジエチレングリコールとライトコ・ケミカル社か
ら入手できるトルエンスルホン酸／キシレンスルホン酸
混合物であるウルトラＴＩ酸（酸成分含量換算）との２
〜１重量比混合物。

発泡剤をボンイ型容器の中に保持させそしてそれに約１
５気圧の空気を約４〜６時間吹き込んで空気で飽和させ
た。これはその徒の発泡過程の間の圧力減少時の発泡剤
の均一な核形成を促進させるために行なわれた。

進行を最小限にするために約５℃で貯蔵され九レゾール
を最初室温（２５℃）ＫＬそして反応性に対する実験を
行った。この試験を３種類の酸濃度〔例えば上記（４）
で述べたようにそしてレゾール重量に基いて１，１゜５
−および１．８１）で行って酸濃度に対するし／−ル反
応性の感度を測定した。１５０Ｆのレゾールおよび３ｆ
のＤｏ−１９３界面活性剤を１バインドの紙コツプに入
れそして高速ミキサー（７２０ｒｐｍａ）で１分間混合
した０次に２２．５Ｐのフレオン１１５発泡剤を加えそ
して内容物をさらに１分間混合した１次にトルエンスル
ホン酸とジエチレングリコールとの酸性触媒溶液を加え
そしてさらに３０秒間混合した。１００ｆの混合処方物
を記鎌計に連結した熱電対の付いた高さ約５．７　ａｍ
および直径２０．３ｍの円筒形容器にすばやく入れ丸。

蓋をした容器を６０℃にセットし九炉に入れそしてピー
ク温度とそこに到達する時間を記入した。炉の温度と発
泡組成物によって到達されるピーク温度との間の温度上
昇の速度と定義される反応性値は℃／分で表わされそし
て５２℃／分と計算された。この値はレゾール特性の値
例えばＦ／Ｐ比、水分、分子量などに依存するので広く
変化する。１．５ｍの酸触媒濃度で約２〜約１２好壕し
くは３〜７の反応性値を有するレゾールを用いた。反応
性値が高すぎるならば、水を特定のレゾールに加えてそ
れを減少させるが、逆が真ならば酸濃度は上方に調節さ
れる。

空気のＦ１１斧を避けるために最４１７Ｉにレゾールお
よび界面活性剤を５１水銀の絶対圧力下で約３０分関ジ
ャケット付、Ｒドルミキサー中で約２５〜４０℃におい
て一緒に混合し九、レゾール、界面活性剤、発泡触媒お
よび発泡剤を上記の比率でオークスミキテー中に適当な
汲置計量装置を通して連続的に供給した。フロー・テク
ノロジー社から得られるタービンメーターをフレオンに
ついて用いそしてエマーノン・エレクトリック社プルツ
クス・インストルメント・ディビジョンから得られるオ
ー７（ルギャーメーターをレゾール−界面活性剤−酸触
［１５１！について用いた。

オークスミキサ−を約９８　ｒｌ＞ｍで操作しそして水
をそのジャケットに約４０℃で渡した。レゾールの供給
管路に大体同じ温度で熱水を供給した。

発泡剤および触媒を２５℃でミキサーに計量した。イ會
す−に入る７オ一ム組成物の温度は約島口〜鴫口ｐで参
つ九が、（キナ−を出ると龜は約４５〜５０℃であった
。１１！ｉ剪断よキ葉−の！ｌＩＩＩＬ上昇を最小限に
してきキサ−を運転不能にしがちな反応を制限すべきで
ある。同様に１ミキサーの圧力を発泡剤の蒸気圧以上に
して早期発泡を回避すべきでありそしてこの実施例のフ
レオン１１４ではその圧力を約５４〜６．８気圧に保つ
べきである。

得られた処方物をミキサーから長さ９１翔×直径１．２
７ｍのノソイプからなる一定の長さの断熱移送管（そこ
で発泡が開始する）を通して直径０．６４１１１のノズ
ル形書の押出ヘッドに供給した。

押出ヘッドの上流はトーピード制御弁付きブレラ／−（
シュリンダ−・フルイツト・）ぞワー社から入手できる
チューブ−オーマティックバルブＢ　−３１０２０８）
であった。この空気圧制御弁はＺｄＰサーと供給管の逆
圧およびヘッドから放出する発泡性混合物の膨張速度を
制御した。装置を通る発泡組成物の流量は約４３０〜４
４０Ｆ／分でめった。

ノズルにおける混合物の温度は４９℃であ九一方そこの
圧力は０．６８気圧であった。制御弁に通じる入口の圧
力は５．９気圧であったが、その入口の温度は５α９℃
であった。

約２４４５１／分の速度で進行する厚さ０．２５４ｍ。

重さ２０５〜／１０００ｍ２の天然クラフト紙のシート
上に発泡混合物の連続リボンをのせるように押出ヘッド
を２〜４秒で約５５．９３往復させた。

移動する紙からのノズルの距離を空気の随伴を最小限に
するように最小に保った。

発泡が起るにつれて凝固し連続シートを形成するように
混合物を本質的に平行な線で析出させた。この点で、移
動する紙ウエブ上に析出される７オームの性質は制御弁
全体の圧力降下の関数である。弁の上流の圧力が高すぎ
るならば、どろどろした析出物が得られ、これはリボン
状成形物がヘッドから出る際に認め得る纏目すじを発生
させ、結局はそのような編目すじを有する望ましくな込
大きな気泡を生成する。一方、そのような圧力が低すぎ
るならば、制御弁と供給管中にフオームの剪断が発生し
、これは気泡が破壊されそして発泡剤が逃げることを意
味する。ノズルから出る漬れは組成物が紙基体上に析出
されるにつれて空気の閉じ込めを伴なわないで急速な＊
＊が起るような泡の稠度を有すべきである。

押出ノズルのすぐ下流では、り−）７ト紙保護カバーを
移動するフオームシートの上面に適用し九、そのような
カバー（紙基体と同じ性質を有する）は立上り中のフオ
ームシートと接触するノズルから約３［Ｌ５５＋１Ｉｌ
ｌ！れた固定ローラーのまわりを通過した。次に、カバ
ーし九７オームシートを移動するフオームの通路を横断
して配置された直径Ａ８３の相互に接近した一連の６個
の自由浮動鋼製ロールと強制的に圧縮係合させてフオー
ム表面の不整を調整しそして保護紙の上層の７オームに
よる曳好な湿潤を促進させる。

これらのローラーは移動するフオーム上に一定圧を発揮
させるのに役立ちそして厚さＱ、６４ａｗの上層と接触
するように垂直に位置決めされた。

これは重要である。というのはフオーム生成物が圧縮ロ
ール接触によっても九らされる上部紙層および下部紙層
と接着がよくなければ７オーム生成物にそりが発生する
シそれがあるからである。

次に１クラフト紙によってその上面および下面がカバー
されたフオームシートを２５）ｆ−トのエアフィルム・
プリンシプルフオーム収納コンベア（ムｉｒ　Ｆｉｌｍ
　Ｐｒ１ｎａｉｐｌ＊　Ｆｏａｍ　Ｏａｃｔａｉｎｍｅ
ｎｔａｏｎｖ＠ｙｏｒ）として記載されたコルニイ２り
（Ｋｏｒｎｙｌａｋ）　　社から得られた炉形態の熱風
硬化トンネルに通し九。このトンネル炉は１５．２ｍ離
して垂直に配置された一連の５対の穴あきプラテン（各
対の１個は移動するフオームの上下にあってそしてそれ
ぞれは長さが約１．５ｍであった）を有する長さ約７．
６　ｍの断面からなっていた。５３℃に制御された熱風
の膜は７オームの紙でカバーされた上面および下面の反
対にある押出ノズルＫｉＩ！にも近い第１の対のプラテ
ンから渡出した。また、直径約五８備の相接近する一連
の浮動ローラーはフオームシートのカバーされた上面部
分と接触させるために第１のプラテンの下にある炉の中
に存在していた。残りのプラテンから汲出する空気は約
４５〜５５℃の範囲の温度に維持された。かかる炉中の
７オームの滞留時間は約５１分でありその時間でそれは
のこぎ抄で好都合な形に切断できるのに十分な程度に硬
化した０次に、これらの切断片を６０℃で１８時間貯蔵
した。

周期的に（５０分毎に約１回）、熱電対を押出ノズルに
隣接するフオームに挿入しそしてトンネルの下に移動さ
せて７オーム処方物の内部温度を測定した。ピーク発熱
温度を約６０〜６５℃に維持しそして硬化炉中の熱風温
度および／または混合物中の酸硬化触媒の濃度を１ｌｌ
ｌＬで制御した。

上記方法によって連続して製造されるフオームシートか
ら試料９−１をと９そして先に述べたようにして密度、
独立気泡含量、破裂圧ならびに１０日および１００日後
の熱伝導率を試験した。熱伝導率を試験する前の熟成中
に１試料を７３？（２３℃）および５０１相対湿度で貯
蔵した。結果を以下の表１０に記載する。

表１０ ６０℃で１８時間の初期部分硬化 後の実施例７のフオームの性質 ９１　　４７．４　２．５２　９７．９　　Ｇ、０１６
５　　（ＬＯ１６９次に、上記の表１０に記載し友性質
を有する部分硬作物の一部分をさらに９ｏ″ｃＫ１時間
附しそして質量および寸法の変化をそのように９０℃に
さらに１時間附する前のものにっ込て測定した。上記の
寸法安定性試験のための試料は実施例１で述べた大きさ
を有しそして寸法安定性試験の測定は実施例１で述べた
キャリパ−を用いて行った。結果を以下の表１１に記載
する。

表１１ ９−２　　　−２．４　　　　−０．５　　　　−０．
４表１０で述べた部分硬化物の別の部分を９０℃で２時
間後硬化させ５周囲温度にもどし、次に９０℃でさらに
１時間附しそしてその質量および寸法の変化をそのよう
にさらに１時間附する前であるがそのような後硬化稜の
ものについて測定した。また、その他の性質も測定した
。

結果を以下の表１２に記載する。

表１２ ９−３　　９＆３　　Ｑ、０１６７　４４３　−０．２
５　０　０上記の結果は、表１２に示し九条件で後硬化
した後、（１）　３０〜７０Ｖ４／ｍ’の密度、（ＩＩ
）　８５−より大きい独立気泡含量、０１０α０１８５
ワツ）／ｍＣよ抄小さい徒硬化１０日後のに値およびｌ
Ｉ％／）高さｔ九は直径のいずれかがａｔｅよ抄小さい
変化を有する本発明の寸法安定性フオームを示している
。表１２の性質を有するフオームが製造される表１０に
記載した部分硬化初期フオームは（Ｖ５少なくとも１．
７５す／ｃＩＩＩ２の破裂圧および←Ｄα５×１０　ワ
ット／ｍ℃より小さいに保持値（このに値はに＋　ｏｎ
−に１／ΔＩｎｔ（ｔ、−１〜ｔ＝　１００　）の値と
定−される）を有してい友。表１１の値は高温後硬化操
作に附されなかつ九７オームの性能を示している。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）　　１．２：１．〜２．５　：　１のホルムアルデ
   ヒドエフエノールのモル比を有するフェノール系レゾー
   ル、前記レゾールが発泡中にマランゴニイ効果を発揮す
   るのに十分な量の界面活性剤およびＱ、０１６ワツ）　
   ／　ｍ　Ｕより小さい熱伝導率を有する発泡剤からなる
   組成物から鱒導され、さらに少なくとも８５％の独立気
   泡含量、３０〜７０　Ｋｔ／ｍｉの密度訃よびα０１８
   ５ワツ）　／　ｍ　Ｃより小さい１０日後の熱伝導率を
   有することを特徴とする１寸法安定性硬化フェノール系
   フオーム。 ２）　　１．２：１〜２．５　：　１のホルムアルデヒ
   ド：フェノールのモル比を有するフェノール系レゾール
   、前記レゾールが発泡中にマランゴニイ効果を発揮する
   のに十分な量の界面活性剤およびα０１６ワツト／ｍ℃
   より小さい熱伝導率を有する発泡剤からなる組成物から
   鍔環され、さらに少なくとも８５−の独立気泡含量、３
   ０〜７０　Ｖ４／ｍｓの密度およびｆｉ、０１８５’７
   ７ト／ｍ℃より小さい１０日後の熱伝導率を有するフオ
   ームであって、しかも前記フオームが少なくとも１．７
   ５に＃１５１２の破裂圧を有する部分的に硬化されたフ
   オームを硬化するととによって得られ九ものであること
   を特徴とする、寸法安定性硬化フェノール系フオーム。 ３）部分的に硬化されたフオームが（Ｌ５Ｘ　１０−’
   より大龜□ぐない最初の１００日間にわたるに一保持値
   を有する、前記特許請求の範囲第２項紀載のフェノール
   系７オーム。 ４）レゾールが室温で８へ０００〜６０Ｑ、０ＯＯａｐ
   ｓのブルックフィールド粘度を有する。前記特許晴求の
   範囲第１項〜第３項のいずれか一つに記載のフェノール
   系フオーム。 ５）フオームがフェノール系成分の１０−以下が環置換
   されているレゾールから製造される、前記斬許晴求の範
   囲第１項〜第３項のいずれか一つに記載のフェノール系
   フオーム。 ６）気泡がαＣＮ４ワツ）／ｍ℃より小さｈ熱伝導率を
   有する発泡剤で少なくとも部分的に充たされてｂる、前
   記特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれか一つに記載
   のフェノール系７オーム。 ７）気泡がメチレンクロライドおよびクロロフルオロカ
   ーボンからなる群から選ばれ先発泡剤で少なくと本部分
   的に充填され九、前記特許請求の範囲第１項〜第３項の
   いずれか−っに記載の７エノール系７オーム。 ８）気泡が１，２−ジクロロテトラフルオロエタンで少
   なくとも部分的に充填された、前記特許請求の範囲第１
   項〜第３項のいずれか一つに記載のフェノール系フオー
   ム。 ９）　　１５０℃で２時間加熱後に５−より小さい独立
   気泡含量の減少を受ける、前記特許請求の範囲第１項〜
   第３項のいずれか一つに記載のフェノール系フオーム。