JPS6026040A - 耐熱性フエノ−ル樹脂発泡体 - Google Patents

耐熱性フエノ−ル樹脂発泡体

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JPS6026040A
JPS6026040A JP13399383A JP13399383A JPS6026040A JP S6026040 A JPS6026040 A JP S6026040A JP 13399383 A JP13399383 A JP 13399383A JP 13399383 A JP13399383 A JP 13399383A JP S6026040 A JPS6026040 A JP S6026040A
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JP
Japan
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phenolic resin
foam
resin foam
hydrate
inorganic compound
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Pending
Application number
JP13399383A
Other languages
English (en)
Inventor
Sumio Iwase
岩瀬 純夫
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Petrochemical Co Ltd
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Publication date
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Priority to US06/629,462 priority patent/US4560707A/en
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  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

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、断熱性、耐火性、耐脆砕性、機械的強度に優
れるレゾール型フェノール樹脂発泡体に関するものであ
る。このフェノール樹脂発泡体は、建材、家具、建具、
工業旧材として有用である。
フェノール樹脂発泡体が耐火性に優れている理由は次に
よる。隣家の火事により外壁等が高温に晒されると、断
熱材であるフェノール樹脂発泡体はその温度が200℃
を超すと徐々に酸化されてセミ結晶質の気孔マトリック
ス層(Char 質)を形成し生成したCha、r質は
サブストレートの表面を覆う。この層は燃焼阻止性をも
ち、多量の酸素が供給され、1.000℃以上の高温に
なってもフェノール樹lit発泡体のサブストレートの
侵蝕は容易には進まない。従って、フェノール樹脂発泡
体の表面は炭化するとまず着火点〜300℃の無定形炭
素となるが、さらに高熱を受けるとグラファイト結晶に
転移する。グラファイトの着火点は450〜550℃で
ある。即ち、フェノール樹脂発泡体は火災の際に高温を
受ける過程で熱を吸収して表面がグラファイト(石墨)
化し、着火点の高いグラファイト囲形被覆物となり内部
まで燃焼を進行させない特性を有することがフェノール
1θ1脂発泡体の耐火性が優れる理由である・かかるフ
ェノールIMj脂発泡体は、液状の1/ゾール型フエノ
ール樹脂に、発泡剤(例えばフレオン、石油j−−−チ
ル、水等)、整泡剤(シリコンオイル、界面活性剤)、
硬化剤である酸触媒(例えば硫酸、Jf(M、4Tim
、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、フェノー
ルスルポン酸等)、必要にヨリ無機充J1¥トオ、顔料
等を配合した組成物を均一に攪拌し、これを型内に流し
込み、25〜70℃、好ましく (r!: 41〜65
℃に加熱して発泡させて製造されている。
このレゾール型フェノール樹脂発泡体は、耐火性、断熱
性に優れているが耐脆砕性が低い欠点がある。
かかるフェノール樹脂の欠点である耐脆砕性の向上全目
的としてフェノール樹脂発泡体にメタ硼酸すl・リウム
水和物(Na B 04 ・4 H20)または硼砂(
Na2B4O7@ 10H2(1) fr−、へ’有さ
せ、高温下においてセラミック1脅を杉成させ−る方θ
kが提案された(特開昭55−765号公報)。この水
イ11物はフェノール樹脂発泡体の分解温度以下で水蒸
気を放出するので発泡体はlii天性の高いものとなる
しかし、フエ、ノール稜I脂発21u体の樹脂原料の液
状レゾール(☆l脂は、原率十のホルマリンに起因する
水分を10〜20%含有り、でいるため、これらメタ硼
酸ナトリウム水和物や硼砂はレゾール樹脂液中ではアル
カリ性を示す(前者の飽和水溶液のpHは11.8であ
り、後者のそれは、9.3である)。
よって、これらアルカリ性を示す水和物を液状レゾール
樹脂に発泡剤、整泡剤、硬化剤等とともに配合して樹脂
発泡体を製造する場合、このアルカリ性の水和物を中和
する以上の酸性硬化剤が存在しないとレゾール樹脂J脂
の硬化反応が生じない(即ち発泡体を得ることがでべな
い)のでかな9多量の酸性硬化剤を使用する必要があり
、中和に必要な硬化剤の使用分だけ経済的に不利である
とともに得られる発泡体には硬化剤とこれら水和物の塩
に起因する酸性イオン(例えば804−スC1)が多量
に残存し、建材である金属の腐食を促進するという欠点
がある。更に、硫酸、塩酸等の硬化剤は水に希釈して用
いられるので多量の酸性の硬化剤の使用は多量の水の存
在故に発泡体組成物の硬化を阻害17たり、得られる発
泡体の機械的物性を低下させも原因となる。
具体的には、レゾール樹脂1002を硬化させるのに5
0%硫酸(硬化剤)は、通常5〜201用いられる。特
開昭51−57768号公報に開示されるように、メタ
ホウ酸ナトリウムをレゾール樹脂1n01Fに対し、5
0f用いるときは、このメタホウ酸ナトリウムを中和す
るに必要な50%硫酸は約347必要とされ、この量に
加えて硬化に必要な前述の5〜20?050%硫酸が硬
化剤として必ヅとなる。
本発明は、かかる特開昭51−57768号の技術の欠
点を改良する目的でなされたもので、強アルカリのメタ
ホウ酸ナトリウムに代えて、中性ないし、弱酸性の無機
化合物の水和物を用いるこ15− とにより酸性の硬化剤の使用叶を減じ、得られる発泡体
の機械的強度の(1を下を抑え、耐火性、脆砕性に優れ
るフェノール(h1脂発泡体を向上したフェノール樹脂
発泡体のIll供を目的とI−るものである3即ち、本
発明は、フェノール樹脂発泡体の分解温度以下で水蒸気
を発生する無機化合物の水和物を含有するフェノール4
W、l脂発泡体において、(イ)6無機化合物の水和物
は、それを飽和水溶液とした場合のp1■が8以下であ
る (口)、無機化合物の水和物は、フェノール樹脂発泡体
中に2〜30重vi′%の割合で含有されている ことを特徴とする耐熱性フェノール樹脂発泡体を提供す
るものである◇ 本発明において、lノゾール型フェノール樹脂発泡体の
構造+rt、液状のl/ゾール型フェノール樹脂に、フ
レオン、石油に−テル等の発泡剤、シリコンオイル、界
面活性剤等の整泡剤、硬化剤である酸触媒、例えば硫酸
、・1酸、塩酸、ベンゼンスルホン酸、トルエンスルホ
ン酸、フェノールスルホー−〇 − ン酸、無1幾化合物の水和物、必要により無機光填4・
」、イイ機充頃材等を配合した組成物を攪拌し、均一 
とした後、型内にiA’、 L、込み、25〜70℃、
好ましく目、40〜65℃に加熱して発泡させる(例え
ば共立出版株式会社 昭和42年10月1日団「高分子
機械材料−フェノール樹脂ガイドブック1の第135〜
138員参照)。
この発泡体の製造は、フェノール樹脂の独立気泡が75
%以上となるように行うのが好ましい。
次に飽和水溶液とl−だ場合に、そのpHが8.0以下
となる無機化合物の水和物としては、次のものがあげら
れる。これらの中でもpHが6以下の酸性を示す無機化
合物の水和物がより好ましい。
イi+It酸マグネシウム(MgSα41〜7H20)
 (5,1)*硫酸ナトリウム(Na2SO4・4〜1
0■I20)(5,8)硫酸アルミニウム(A4z(S
04)3・14〜181(zO) (L7)リートリウ
ムミョ1ンバ7(NaA乙(SO2)2−1zH20t
 (3,1)カリミョウバン (KM(804)z・1
2H20) (4,6)硫jソ唾鉛 (ZnSO4・7
H20) (5,3)リン酸マグネシウム(Mga(P
O4)2・8H20) (6,8)ケイ酸アルミニウム
(A/−2・98102・131■z O) (7、6
’)本末項の括弧内の較値はin a水溶液のp II
値である。
この無機化合物の水」[1物は、フェノール樹脂発泡体
が燃焼時の熱を受けた場合、化合物中の結晶水が離脱蒸
発l〜、その時気化熱を奪い燃焼を抑制し耐火性を向l
−さける役11を有している。更には、フェノール樹脂
発泡体が独tr−気泡(セル)体である場合は、この無
機化合物の水和物はフェノール樹脂発泡体の気泡と気泡
を仕切る薄め壁内に存在し、発泡体の強度(耐宛砕性)
を向上させるとともに、発泡体の燃焼により温度が上昇
して自己の結晶水に溶解する温18′に達すると、その
部分は液体状態となり蘭学に気泡の壁に穴をあけ、気泡
と気泡を連通させ、その結果と1−で一つの気泡となる
。この作用が各気泡間に起り、独立17て存在した気泡
は連続した気泡に変化する。連続した気泡に変化するこ
とにより温度が更に上昇しても気泡内のガスの膨張によ
る気泡の破壊は起らず、グラファイトのはじけ、飛び敗
りがなくなって、本来フェノール樹脂発泡体の有する耐
火性を維持できるのである。
上記例示の無機化合物の水和物は、一番安定な状態を示
す際の結晶水のモル数を示したものであるが、発泡体製
造時にレゾール樹脂に添加する際は、無水物であっても
レゾール樹脂中の水を吸収し、発泡体となったとき、水
和物となっておればよい。従って、これら化合物の無水
物を水ととも □にレゾール樹脂に添加し、発泡体を製
造することも可能である。
上述の機能を発揮させる為にフェノール樹脂発泡体中に
存在する無機化合物の水和物の必要な濃度は2〜30重
階パーセントである。
2市1仕%未満に於いては、その存在量が不充分で、加
熱された際の独立気泡より連続気泡に変化することを完
全になしうろことができないので燃焼時に、グラファイ
トのハジケ、飛散を防止するととが出来ない。
30重鼠%を越えては原料のレゾール型フェノール樹脂
の粘度が極端に上り、酸硬化剤の混合が 9− 困難どなり、かつ、特命されるフェノール樹脂発泡体の
密度も高いものとなり、もろい品質の製品しか得られな
い。
次に、本発明のフェノール樹脂発泡体の製法について更
に詳細に説明する。
主原料となる液状のレゾール型フェノール樹UW初期縮
合物(以Fレゾール樹脂)は、フェノール、クレゾール
、キシレノールのととき一価のフェノール類とホルムア
ルデヒドとをアルカリ性触媒、例えば水酸化バリウムの
存在下にて反応させて得られる縮合生成物を、酸、例え
ば硫酸で中和しく pH7〜8)減圧脱水し水分が10
〜20%、25℃の粘度が5〜35ボイズの液体として
得られる。得られた液状のレゾール樹脂に、独立気泡を
製造するに適する整泡剤を1〜5重鷺・部添加し、シス
テム液とする。
システム液に、無機化合物の水和物またはその無水物を
そのまま、又は粉細品、又は水溶液とし、それを必要縦
添力11シ、十分混合する。更に、発泡剤(フレオンが
好棟しい)をシステム液に混合す10− る。無機化合物の水和物またはその無水物と発泡量の添
加順は逆でも可能である。以−1この混合物に硬化触媒
を添加し、所定の型に注入したあと40〜80℃に温調
された加熱機に入れ、発泡硬化させて目的の発泡体を得
る。
発泡は型だけでなく、ダブルコンベア等を利用[7、連
続的に行なうことも可能である。
以下、実施例により本発明を更に詳細に説明するO 実施例1 液状レゾール樹脂〔フェノール・ホルマリン共縮合物;
明和化成■製“MY −106’(商品名)〕 100重盪部 整泡剤(シリコンオイル) 2 〃 MgSO4・41■20 10 p フレオン(,1l−z3) 15 tt50%硫酸 5
1 以上の混合物をキャビティが縦300m、横300fi
の鉄製の型内に入れ、60℃で1時間加熱した後、冷却
し、肉厚250w+s+の発泡体を製造I7た。これを
室温にて1週間放置後、発泡体の物性を測定した。
Mg 804 ・4 H20含有i1 5 wt %密
度 42 Ky/lr? 圧縮強度(ASTM D−1621) 2.4 Kf/
J脆砕性 (A、STMC−4z1) ts%JIS 
A−1321表面デスト 温度時間面積 80℃・分 発煙係数 8 破壊、亀裂の有無 なし 判定(難燃2級) 合格 実施例2〜 、比較例1〜 MgSO4・4Hz012部の式りに、表1に示す無機
化合物の水和物を同表に示す掛川いる他は同様にしてフ
ェノール樹脂発泡体を得九。
得たフェノール樹脂発泡体の物性を同表に示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)、フェノール樹脂発泡体の分解温度以下で水蒸気を
    発生する無機化合物の水和物を含有するフェノール樹脂
    発泡体において、 (イ)、無機化合物の水和物は、それを飽和水溶液とし
    た場合pHが8以下である (、)、無機化合物の水和物は、フェノール樹脂発泡体
    中に2〜30重量シの割合で含有されている ことを特徴とする耐熱性フェノール樹脂発泡体0 2)、フェノール樹脂発泡体が液状レゾール型フェノー
    ル樹脂、発泡剤、酸性硬化剤、整泡剤および無機化合物
    と水、もしくは無機化合物の水和物より製造されたレゾ
    ール型フェノール樹脂発泡体であることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載のフェノール樹脂発泡体。
JP13399383A 1983-07-11 1983-07-22 耐熱性フエノ−ル樹脂発泡体 Pending JPS6026040A (ja)

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JP13399383A JPS6026040A (ja) 1983-07-22 1983-07-22 耐熱性フエノ−ル樹脂発泡体
US06/629,462 US4560707A (en) 1983-07-11 1984-07-10 Heat-resistant phenolic resin foam
EP84304697A EP0132104A1 (en) 1983-07-11 1984-07-10 Heat-resistant phenolic resin foams

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