JPS61233527A - 板状発泡性複合体の製造法 - 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】 （イ）発明の目的 〔産業上の利用分野〕 この発明は、板状発泡性複合体の製造法に関する。さら
に詳しくは、繊維物質とフェノール樹脂発泡層とが混在
した複合発泡層を有し、各種緩衝材、断熱材、外装パネ
ル、パーティションボードとして有用な複合フェノール
樹脂発泡成形体の製造用素材として有用な板状発泡性複
合体に関する。

〔従来技術〕

従来、フェノール樹脂発泡成形体の機械的強度を向上さ
せるために、該フェノール樹脂発泡体中に各種補強用繊
維材を混在させることが考えられており、寸断されたガ
ラス繊維と、フェノール樹脂初期縮合物を含む発泡性樹
脂組成物粉末くフェノール樹脂発泡体の原料）とを混和
して型内で発泡・硬化させる方法や、粉末状の発泡性樹
脂組成物を多数積層される綿状シート材間に散布して挾
持させた後、これらを熱ロールや熱プレス等で該樹脂組
成物ことにフェノール樹脂初期縮合物が溶融しうる温度
下で予備成形して各綿状シート内部に樹脂組成物を含浸
保持させ、この多層体を加熱して発泡・硬化させる方法
（特公昭４７−８９４５号公報参照）が知られている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、前者の方法では繊維と樹脂組成物を均一
に混和することが困難でフェノール樹脂発泡層と繊維と
が均一に混在した発泡成形体を得ることが困難であった
。また、後者の方法では発泡・硬化が生じないできるだ
け低い温度で樹脂を溶融させて綿状シート材に含浸させ
ているものの、溶融樹脂の粘度が高いため、綿状シート
間に単に挾持せさても該シート内にこれら樹脂を均一に
含浸させることが困難で高圧（１０〜２０ｋＱ／　ｃｄ
　）のプレス処理を必要とし、ざらに溶融温度と発泡・
硬化濃度との幅が狭いため予備成形時に部分的に発泡・
硬化する場合があって熱制御にも厳密さを要し、簡便に
意図する複合成形体を得ることが困難であった。

この発明は、かかる従来の問題点に鑑みなされたもので
、ＩＩＭとフェノール樹脂発泡層とが均一に混在した複
合発泡成形体を簡便に製造できる板状発泡性複合体を提
供しようとするものである。

本発明者らは、鋭意研究を行なった結果、上記綿状シー
ト材間に発泡性のフェノール樹脂組成物粉末を挟持させ
るに際し、該シート材に、フェノール樹脂初期縮合物と
相溶性の液状物質を含浸させておくことにより、従来法
のごとき高圧のプレス処理を行なうことなくせいぜい１
ｋｇ／ｃｄ前後の積層圧力で、しかも樹脂組成物の溶融
温度未満の低温加熱処理で、樹脂組成物が綿状シート材
内部に均一に含浸された板状の発泡性複合体が得られ、
しかも液状物質として揮発性のものを用いることにより
上記加熱処理時にこれらが実質的に除去され、該液状物
質の悪影響も発泡成形時に生じないという事実を見出し
この発明に到達した。

（ロ）発明の構成 かくしてこの発明によれば、フェノール樹脂初期縮合物
、分解型発泡剤及び必要に応じて加えられる硬化剤から
なる粉末状の樹脂組成物を、予め上記フェノール樹脂初
期縮合物と相溶性で揮発性の液状物質を含浸させた複数
の綿状シート材の間及び／又は該液状物質を含浸させた
綿状シート材と所定の面材との間に挾持させ、上記樹脂
組成物自体の溶融温度未満の温度下で熱処理することに
より、綿状シート材内部に上記樹脂組成物が均一に含浸
されかつ各綿状シート材同士及び／又は綿状シート材と
面材とが一体化された板状の発泡性複合体を得ることを
特徴とする板状発泡性複合体の製造法が提供される。

この発明の最も特徴とする点は、綿状シート材に樹脂と
相溶性で揮発性の液状物質を予め含浸させておく点にあ
る。これにより、樹脂組成物がその溶融温度未満の温度
下においても軟化して液状物質が含浸された綿状シート
材全体に浸透し、綿状シート材内部に樹脂組成物が均一
に含浸された板状の発泡性複合体が得られ、これを用い
ることにより意図する複合フェノール樹脂発泡成形体を
簡便に得ることができる。

この発明に用いるフェノール樹脂初期縮合物としては、
ノボラック型とレゾール型のフェノール樹脂初期縮合物
があげられる。ここで、ノボラック型フェノール樹脂初
期縮合物とは、フェノール類とアルデヒド類とを酸性触
媒の存在下反応させて得られる当該分野で知られたいわ
ゆるノボラック型フェノール樹脂と称せられ、硬化剤の
存在下で更に重合が進行しうるものを意味する。この樹
脂は一般に常温で粉末状である。一方、レゾール型フェ
ノール樹脂初期縮合物とは、フェノール類と過剰のアル
デヒド類とを塩基性触媒の存在下反応させて得られる当
該分野で知られたいわゆるレゾール型フェノール樹脂と
称せられ、酸性硬化促進剤及び加熱で重合が進行しうる
ちのを意味する。

かようなレゾール型フェノール樹脂は、それ自体反応水
を約２０％含んだ液状のものであるが、これを更に脱水
（水分を蒸発）し固型状物（水分を１％前後含む）とし
、次いでこの固型状物を粉砕して、本発明で使用する粉
末状のレゾール型フェノール樹脂とする。もちろん市販
の粉末状レゾール型フェノール樹脂を用いてもよい。

上記フェノール類とは、フェノールの他に、３．５−キ
シレノール、■−クレゾール、２．５−キシレノール、
３．４−キシレノール、２．４−キシレノール、０−ク
レゾール、ｐ−クレゾールなどが含まれる。又アルデヒ
ド類とは、ホルムアルデヒド、バラホルムアルデヒド、
ヘキサメチレンテトラミン、フルフラール、アセトアル
デヒド、アセタール類などが含まれる。この発明に使用
するのに好ましい初期縮合物は、フェノールとホルムア
ルデヒドとの縮合物である。

この発明における分解型発泡剤とは、フェノール樹脂初
期縮合物とを混合した組成物中で加熱硬化時に分解して
ガスを発生しろる無機及び有機の発泡剤を意味する。こ
れらの代表例としてはＮ。

Ｎ′−ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ベンゼン
スルホニルヒドラジド、アゾビスイソブチロニトリル、
アゾジカルボンアミド、バラトルエンスルホニルヒドラ
ジドなどの有機分解型発泡剤、並びに重炭酸ナトリウム
、炭酸アンモニウム、重炭酸アンモニウム、亜硝酸ナン
モニウム、アジド化合物（例えばＣａ　Ｎａ　）などの
無機分解型発泡剤が挙げられる。これらは全て粉末状で
ある。

発泡剤の添加量は、所望する最終の発泡体の密度を主に
考慮してその所要量とされるが、フェノール樹脂初期縮
合物１００重量部に対し　１〜５０１１部が適当であり
、５〜１５重量部が好ましい。

硬化剤は、ことにノボラック型フェノール樹脂初期縮合
物を用いた時に使用される。この硬化剤は、加熱で分解
し、ノボラック型フェノール樹脂初期縮合物と架橋反応
しうる化合物を意味する。

このような化合物としては、ホルムアルデヒドと同様に
フェノール類との反応でフェノール樹脂形成に用いられ
る化合物で通常粉末状のものである。

その具体例としては、ヘキサメチレンテトラミン、バラ
ホルムアルデヒド、メチラール、ジオキソラン、トリオ
キサン、テトラオキサン、トリメチロールホスフィン、
Ｓ−トリアジンなどが挙げられる。

硬化剤の添加量は、一般にノボラック型フェノール樹脂
１００重量部に対し、１〜３０重量部が適当であり、４
〜１５重量部が好ましい。

この発明における粉末状の樹脂組成物は、通常、上記し
たフェノール樹脂初期縮合物、分解型発泡剤及び必要に
応じて硬化剤とを加熱ロール等により混練して均一に混
合し、粉砕して外径１Ｍ以下の粉末形態で使用される。

もちろん、顆粒化したものを用いてもよい。

この発明の発泡性樹脂組成物には、他の種々の添加剤例
えばクレー、タルク等の充填剤が少量加えられていても
よい。これらの添加剤は、ノボラック型又はレゾール型
フェノール樹脂１００重量部に対して、１００重量部以
下であるのが好ましい。

この発明に用いる綿状シート材としては、木綿、再生繊
維、合成繊維等の有機質板状物及びガラス！ＩＮ、金属
繊維、炭素繊維等の無機質不織布が挙げられ、その厚み
は２０μ〜１０ＩＩＩＩｌｌのものが適しており、坪量
は２０〜１０００Ｑ　４のものが適している。この発明
において綿状シート材は通常、２枚用いられ、その間に
前記樹脂組成物が挾持されればよいが、場合によっては
多層積層して各層間に樹脂組成物を挾持させて構成して
もよ゛く、また綿状シート材と面材とを積層して構成し
てもよい。この際に用いる面材としては、合板、ハード
ボード等の有機質板状物、ステンレス、アルミニウム、
鉄、トタン等の金属板、アスベスト布、石こうボード等
の無機質板状物等が挙げられる。

上記綿状シート材に予め含浸させておく液状物質として
は、前記フェノール樹脂初期縮合物と相溶性でかつ樹脂
組成物の溶融点未満の温度下で容易に逸散しうる揮発性
の液状物質が用いられる。

この具体例としては、メタノール、エタノール等の低級
アルコール、ベンゼン、トルエン、キシレン等の芳香族
系溶剤、アセトン、水などが好適であり、常圧沸点が約
２０〜１８０℃の揮発性でかつフェノール樹脂初期縮合
物を溶解しうる液状物質が使用可能である。

上記液状物質の含浸量は綿状シート材の厚み、坪量や樹
脂組成物の適応量によっても異なるが、通常、介在させ
る樹脂組成物１００重量部に対してシート材当り５〜２
００重量部の液状物質を含浸させておけばよく、１５〜
５０重量部とするのが好ましい。含浸は、液状物質の量
が多いときには塗布や浸漬により行なってもよいが、通
常、スプレー法により行なうのが含浸の均一性の点で好
ましい。

液状物質が含浸された綿状シート材間又はこの綿状シー
ト材と所定の面材との間に、前記樹脂組成物粉末を所定
量散布や載置し、これらを綿状シート材や面材との間に
挾持させた状態で熱処理することにより、この発明の板
状の発泡性複合体が得られる。この際の挟持は、各綿状
シート材や面材が見かけ上密着されている程度追打なえ
ばよく、手押えで行なってもよいが、実用上１　ｋｇ４
前後の圧力を加えて行なうのが適している。いずれにし
ても高圧のプレス処理はと（に必要としない。なお、こ
の状態で挾持された樹脂組成物の一部は、液状物質の種
類、量にも左右されるが、綿状シート材内に分散される
が全体に含浸されない。続く熱処理は、樹脂組成物の溶
融温度未満の温度に加熱することにより行なわれる。こ
の際、さらに、綿状シート材中に存在する液状物質が容
易に逸散し易い温度及び雰囲気下で行なうことが好まし
く、通常、乾燥機中で約４０〜７０℃の温度下で行なう
のが適している。かかる熱処理により溶融点未満にもか
かわらず樹脂組成物が液状物質の存在により軟化して綿
状シート内部に均一に浸透すると共に液状物質が徐々に
揮散されて除去され、樹脂組成物が綿状シート内部に均
一に含浸されかつ各綿状シート材や面材が一体に積層さ
れた板状の発泡性複合体が得られる。なお介在させ挾持
させる樹脂組成物の量は通常、１０〜３０００ｉＪ　／
　ｍ’シートとするのが適している。

上記板状発泡性複合体を所定の型内に装着し、樹脂組成
物の発泡・硬化が生じる温度に加熱することにより、発
泡・硬化及びシート材の繊維層がこれに対応して膨張し
、最終的に繊維とフェノール樹脂発泡層とが均一に混在
した複合発泡層を有する単層もしくは多層のフェノール
樹脂発泡成形体を得ることができる。なお、この際の金
型としては上記板状発泡性複合体の厚み方向に膨張し得
るものを用いるのが適しており、複合体自体は成形体の
所望厚みに応じて複数枚積層して成形させてもよい。ま
た、加熱温度は通常、１２０〜２００℃が好ましり１５
０〜１８０℃が好ましい。

この発明の製造法の工程の一例を第１図に示した。図に
おいてＡは、液状物質を含浸させた綿状シート材（ａ上
に、樹脂組成物粉末（１）を散布させる工程、Ｂは散布
された粉末（１）上に、同様な含浸綿状シート材（ａを
積層して挾持させる工程、Ｃは樹脂組成物の発泡・硬化
温度未満の温度下で熱処理して樹脂組成物（１’）を綿
状シート材内に充填させかつ液状物質を揮散させてこの
発明の発泡性複合体を得る工程をそれぞれ示し、Ｄは工
程Ｃで得られたこの発明の板状発泡性複合体を型内で発
泡成形に付し発泡層（３）の形成及び綿状シート材の厚
み方向への膨張を行なう工程をそれぞれ示す説明図であ
る。

［実施例Ｊ 実施例　１゜ ノボラック型フェノール樹脂初期縮合物粉末１００重量
部に対して、１０重量部の発泡剤ジニトロソペンタメチ
レンテトラミン、１０重量部の硬化剤へキサメチレンテ
トラミンを加え、加熱ロールにより混練した。その後粉
砕して粉末の樹脂組成物を得た。この発泡性樹脂組成物
は１５０メツシユ残２．４％で融点８０℃であった。

次いで、結合剤として、メチルアルコール（試薬特級）
とトリクロロトリフルオロエタンを容量比で１対５に混
合したものを使用し、ノズルより霧状に２５３Ｘ２５Ｑ
ｌで厚さ４００μのポリエステル製不織布に５ｇ噴霧し
た。この結合剤を吸収した不織布の上に上記発泡性樹脂
組成物３０ｇを散布し、さらにその上に同様に結合剤を
吸収させた不織布を置き、約１　ｋＱ４の圧力で予備成
形し、次いで６０℃の熱風循環式恒温槽内で１００分間
乾燥加熱した。

この得られたシート状の発泡性複合体は、厚さ約８００
μで黄色味を帯び、発泡性樹脂組成物が不織布間に均一
に溶融被膜化して分散し、さらに不織布の空隙をも完全
に満たした構造であった。

次にこのシート状（板状）発泡性複合体を２２ｃｍ×２
２ａｌに切り、金属製型（２２ｘ　２２ｘ　Ｏ０５ａｍ
　）に置き、蓋を閉じて、１６０℃の熱風循環式恒温槽
内に１時間保持した。その後、型を恒温槽から出し、発
泡成形体を型から取り出した。

この得られた発泡成形体は、型一杯にシートが発泡した
ものであり、空隙をすべて黄色味を帯びた緻密な気泡構
造のノボラック型フェノール樹脂発泡層が均一に埋めつ
くし、表面材として用いた不織布が成形体の上面と下面
に位置し、発泡成形体と一体化した構造であった。

因に、この成形体の密度は１１０ｋＱ　４であった。

実施例　２゜ 実施例１で用いたと同様のノボラック型フェノール樹脂
組成物を調整した。

次いで、結合剤として、水を用い、ノズルより霧状に２
５ＱＩＸ２５０１で厚さ２００μのガラス繊維マットに
５ｇ噴霧した。この結合剤を吸収したガラス繊維マット
の上に上記発泡性樹脂組成物１０ｇを散布し、さらにそ
の上に同様に結合剤を吸収させたガラス繊維マットを置
き、約７０℃に加熱しながら、約１　ｋａ４の圧力で予
備成形し、次いで１０℃の熱風循環式恒温槽内で３時間
乾燥加熱した。

この得られたシート状の発泡性複合体は厚さ約３００μ
で黄色を帯び、発泡性樹脂組成物がガラス［１１１マッ
ト間に均一に浸透し、溶融被膜化して分散し、さらに２
枚のガラス繊維マットを一体化していた。

さらにこの操作を繰り返し、３枚のシートを調整した。

次にこのシートを２２Ｘ　２２０ｍに切り、金属製型（
２２Ｘ　２２Ｘ　Ｏ，５０ｍ　）に３枚重ねて置き、蓋
を閉じて、１６０℃の熱風循環式恒温槽内に１時間保持
した。その後、型をＩＩ槽から出し、発泡成形体を型か
ら取り出した。

この得られた発泡性成形体は、型一杯にシートが発泡し
たもので、空隙をすべて黄色味を帯びた緻密な気泡構造
のノボラック型フェノール樹脂発泡層が埋めつくし、ガ
ラス繊維マットは、層状ではあるが、発泡層中に分散し
た複合発泡成形体であった。

因にこの成形体の密度は、約１８０ｋｇ４であった。

実施例　３゜ レゾール型フェノール樹脂初期縮合粉末１００重量部に
対して、１０重量部の発泡剤ジニトロソペンタメチレン
テトラミンを加え、加熱ロールにより混練した。その後
、粉砕して粉末の樹脂組成物を得た。この発泡性樹脂組
成物は１００メツシユバスで融点７５℃であった。

次いで、結合剤としてメチルアルコール（試薬特級）と
トリクロロトリフルオロエタンを容量比で１対５に混合
したものを使用し、ノズルより霧状に２５ａａ　Ｘ　２
５３で厚さ４００μのポリエステル製不織布に５ｇ噴霧
した。

この結合剤を吸収した不織布の上に上記発泡性樹脂組成
物４０ｇを散布し、さらにその上に０６２７ｍｍのアル
ミ板を置き、約１　ｋａ４の圧力で予備成形し、次いで
６０℃の熱風循環式恒温槽内で２時間乾燥加熱した。

この得られたシート状の発泡性複合体は、厚さ約１　ｍ
ｍで上面のアルミ板と不織布の間に赤褐色の発泡性樹脂
組成物が均一に溶融被膜化して分散し結合したものでさ
らに不織布の空隙をも完全に満たした構造であった。

次にこのシートを２２ｃｍＸ２２ｃｍに切断し、金属製
型（２２ｘ　２２Ｘ　Ｏ，５３）に置き、蓋を閉じて、
１６０℃の熱風循環式恒温槽内に１時間保持した。その
後型を恒温槽から出し、発泡成形体を型から取り出した
。

この得られた発泡成形体は型一杯にシートが発泡したも
のであり、空隙をすべて濃黄色を帯びた緻密な気泡構造
のレゾール型フェノール樹脂発泡層が均一に埋めつくし
、表面材として用いたアルミ板と不織布が成形体の上面
と下面に位置し、発泡成形体と一体化した構造であった
。

因にこの複合成形体の密度は約３００ｋａ／ｍ’であっ
た。

比較例　１゜ 実施例１で用いたと同様のノボラック型フェノール樹脂
組成物を調整した。

この粉末状樹脂組成物３０ｇを、実施例１と同様の２２
Ｘ　２２ｃｍで厚さ４００μのポリエステル製不織布上
に結合剤を全く使用せずに散布した。さらにその上に同
様の不織布を置きサンドイッチ状にした。

このシートは、取り扱い時に粉末樹脂が移動しやすく、
極めて取り扱い難いものであった。このシートを金属製
型（２２ｘ　２２ｘ　Ｏ，５ａｍ　＞に置き、蓋を閉じ
て、１６０℃熱風循環式恒温槽内に１時間保持した。そ
の後、型を恒温槽から取り出し、発泡成形体を型から取
り出した。

この発泡成形体はいたるところにフェノール発泡層の充
填していない空孔が存在し、明らかに不均一な成形体で
あった。因にこの発泡成形体の密度は、１２０ｋｇ／ｍ
”であった。

比較例　２゜ 実施例１で用いたと同様のノボラック型フェノール樹脂
組成物を調整した。

この粉末状樹脂組成物３０（ｌを実施例１と同様の２５
Ｘ　２５０ｍで厚さ４００μのポリエステル製不織布上
に結合剤を全く使用せずに散布した。さらにその上に同
様の不織布を置き、サンドイッチ状にした。

このシート中の粉末樹脂が、なるべく移動しない様に慎
重に熱板プレス上に置き１００℃に加熱しながら１０分
間１ｋｇ／ｃＩｉの圧力で成形した。

得られたシートは、厚さ約１ｍｍで濃黄色を帯び、発泡
性樹脂組成物は、溶融・被膜化しているがまだらな不均
一な状態で分散したもので、中央付近はやや発泡した状
態のシートであった。

次にこのシート２２Ｘ　２２Ｇｍに切り、金属製型〈２
２ｘ２２ｘ　Ｏ，５０１１＞に置き、蓋を閉じて、１６
０℃の熱風循環式恒温槽内に１時間保持したその後、型
を恒温槽から出し、発泡成形体を型から取り出した。

この発泡成形体は、型一杯にシートが、発泡したもので
あり、空隙をすべて黄色味を帯びたノボラック型フェノ
ール樹脂発泡層が埋めつくしてはいるが、部分的に大気
泡の箇所が存在したり、極めて低倍率の箇所が存在する
不均一な成形体であった。

因にこの発泡成形体の密度は１１０ｋｇ／ｍ’であった
。

（ハ）発明の効果 この発明の製造法によれば、繊維とフェノール樹脂発泡
層とが均一に混在した複合発泡体層を有する複合フェノ
ール樹脂発泡成形体が効率良く製造できる板状発泡性複
合体を得ることができる。

そしてこの板状発泡性複合体によれば予備成形時に従来
のごとき樹脂組成物の融点以上の加熱処理を行なわず、
かつ高圧のプレス処理を必要としないため、極めて簡便
な作業で製造でき、しかもとくに厳密な制御を行なうこ
となく均一な複合フェノール樹脂発泡成形体を得ること
ができ、工業上極めて有用な発泡素材である。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ−Ｄは、この発明の製造方法に係る各工程を例
示説明する構成説明図である。 （１）・・・・・・樹脂組成物粉末、（１’）・・・・
・・樹脂組成物、（２・・・・・・綿状シート材、（３
）・・・・・・発泡層。 第１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、フェノール樹脂初期縮合物、分解型発泡剤及び必要
   に応じて加えられる硬化剤からなる粉末状の樹脂組成物
   を、予め上記フェノール樹脂初期縮合物と相溶性で揮発
   性の液状物質を含浸させた複数の綿状シート材の間及び
   ／又は該液状物質を含浸させた綿状シート材と所定の面
   材との間に挾持させ、上記樹脂組成物自体の溶融温度未
   満の温度下で熱処理することにより、綿状シート材内部
   に上記樹脂組成物が均一に含浸されかつ各綿状シート材
   同士及び／又は綿状シート材と面材とが一体化された板
   状の発泡性複合体を得ることを特徴とする板状発泡性複
   合体の製造法。