JPS63305146A - 繊維強化フェノール樹脂発泡体の製造方法 - 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】 〔産業上の利用分野〕 この発明は繊維強化フェノール樹脂発泡体及びその製造
方法に関する。

〔従来の技術〕

フェノール樹脂は耐熱性、耐火性に優れるため、この特
性に着目して建築用板材等を製造することが広く行なわ
れ、さらにこれら建築用板材に軽量性及び断熱性を付与
するため、フェノール樹脂を発泡させることも行なわれ
ている。

〔従来技術の問題点〕

ところで、発泡したフェノール樹脂は、周知のように強
度が著しく低く、これを補強するには各種補強繊維を混
入する必要がある。

しかし、酸硬化型発泡用レゾール系フェノール樹脂は、
粘度が高く、かつ、硬化剤として酸を使用するため、フ
ェノール樹脂の硬化を阻害せずに発泡体中に繊維を均一
分散させることが非常に困難か、不可能であり、繊維に
よる補強が困難である問題が有った。

例えば、補強繊維の混入手段として繊維を予め樹脂中に
供給し混練する方法がある。しかし、この方法では酸硬
化型発泡用レゾール系フェノール樹脂のような粘度の高
い溶液では、繊維が塊状に固まりとうてい均一分散させ
ることは出来ない。

また、補強用繊維をマット状となし、フェノール樹脂溶
液を含浸し、該マント中に充分浸透させてから加圧化で
発泡する方法がある。しかし、この方法では繊維マント
は元の厚み以上には厚くならないため、全体が繊維で補
強された樹脂発泡体を得ることが出来なかった。

さらに、水溶性結合剤にてガラス繊維間を結合した繊維
不織布にフェノール樹脂溶液を含浸し、該マント中に充
分浸透させてから発泡する方法がある。しかし、この方
法では発泡用のフェノール樹脂には水分が含まれている
ため、樹脂含浸時に繊維不織布の水溶性結合剤が樹脂中
の水分により溶解し、繊維の分散が均一にならず塊状に
固まったり、ガラス繊維不織布が切断したりするため、
発泡させるための加熱処理を行なう迄形状を保持出来な
い問題があった。

更に、重要な問題点として補強用繊維として一般的に安
価であるＥ種ガラス繊維を使用した場合、Ｍｌｉｌ！化
型発泡用型発泡用レゾール系フェノール樹脂阻害され、
いつまでも未硬化となる現象が生じることである。

当現象は、Ｅ種ガラス繊維の繊維組成によって多少の差
は有るが、一般的に生じると言え、従うてＥ種ガラス繊
維で発泡フェノール樹脂を補強しようとしても満足なる
品質を有するものは出来なかった。

もっとも、０種ガラス繊維や、ＡＲ種種子ラス繊維ある
いは炭素繊維を使用すれば上述のような問題は生じない
が、これら繊維は高価であり、建築用材料等の補強繊維
として使用するにはコスト的に不利となる問題が有った
。

〔発明が解決する問題点〕

この発明は上記問題点に鑑み、Ｅ種ガラス繊維を補強繊
維として使用し得るにもかかわらず、酸硬化型フェノー
ル樹脂を充分に硬化させ、もって充分な強度を発揮し得
る繊維強化フェノール樹脂発泡体及びその製造方法を得
ることを目的としてなされたものである。

〔問題点を解決する技術〕

即ち、この発明の繊維強化フェノール樹脂発泡体は耐酸
性樹脂により被覆されたＥ種ガラス繊維が補強繊維とし
て酸硬化型フェノール樹脂発泡体中に均一分散されて成
ることを特徴とするものであり、今一つの発明は、上記
繊維強化フェノール樹脂発泡体の製造方法であって、耐
酸性樹脂にて被覆した、単一化又はストランド化して成
るＥ種ガラス繊維を結合剤を用いて不織布状とし、該不
織布に酸硬化型フェノール樹脂を付着させ、発泡硬化さ
せると共に、該発泡圧により前記不織布を構成するＥ種
ガラス繊維を均一分散化せしめることを特徴とするもの
である。

〔作用〕

酸硬化型発泡フェノール樹脂の補強繊維としてＥ種ガラ
ス繊維を使用すると、上記フェノール樹脂の硬化剤であ
るスルフォン酸、例えばフェノールスルフォン酸、パラ
トルエンスルフォン酸あるいはキシレンスルフォン酸に
よりＥ種ガラス繊維が浸蝕され、ガラス組成分中から溶
出したある種の成分が、フェノール樹脂の硬化を阻害し
ていることが本発明者の実験により確認された。

従って、酸硬化型フェノール樹脂発泡体用ガラス繊維不
織布として、ガラス繊維を上記硬化剤から遮断するよう
皮膜等を設ければ、例えＥ種ガラス繊維であっても安全
に補強繊維として適用可能となる。

この皮膜としては、当然耐酸性を有することが必要であ
るが、これら皮膜としてはエポキシ樹脂等の安価な樹脂
が使用可能である。

また、この発明で使用されるガラス繊維不織布は、湿式
法、乾式法のいずれの製法により製造したものであって
も良い。

なお、本願発明で使用されるガラス繊維を製造するに当
たっては、耐酸性があり、かつ非水溶性の樹脂をＥ種ガ
ラス繊維の収束剤として用い、この収束剤でガラスフィ
ラメントを収束すると同時に皮膜を形成し、このガラス
繊維により不織布を常法により製造すれば良い。

また、上記不織布を製造するに当たり、単一化又はスト
ランド化した繊維の結合剤として、酸硬化型フェノール
樹脂の発泡硬化時の熱で軟化又は溶融し得る熱可塑性樹
脂を用いることが好望的である。

即ち、本発明において、繊維強化フェノール樹脂発泡体
を製造する場合、不織布に酸硬化型フェノール樹脂を付
着させ、発泡化するとき、この熱により不織布を構成す
る繊維の結合剤が軟化又は溶融し、発泡圧力によって均
−分散状にされるからである。

また結合剤を非水溶性にすればフェノール樹脂に含まれ
る水分により発泡前の繊維遊離が防止出来ることとなる
。

上述のようにして得た繊維強化フェノール樹脂発泡体中
にはガラス繊維が均一分散され、充分な強度を付与出来
る。

なお、ガラス繊維の繊維強化フェノール樹脂発泡体中の
含有量は少な（とも５部以上とされる。

これより少ないと補強効果が得られないからである。

〔実施例〕

つぎにこの発明の詳細な説明する。

（実施例１） エポキシ系収束剤を０．５％付着させた繊維径１０μ、
繊維長１３ｗのＥ種ガラス繊維を水に分散させ、抄紙法
によりウェブ化させ、酢酸ビニルのエマルシラン状の結
合剤をガラス繊維不織布全重量比の５％になるようスプ
レー法にて添加し、乾燥を行い、重！４ｓｏｇ／ｒ１＋
、厚さ３．５ｍ愈のガラス繊維不織布を得た。

基本配合表 １、発泡用レゾール系フェノール樹脂　１００重量部２
、整泡剤：非イオン系界面活性剤　　　１　〃３、発泡
剤：フレオン　　　　　　　θ〜２０＃４、＠機充填材
：水酸化アルミ　　２５〜１００〃５、硬化剤：有機ス
ルフォン酸　　　ｌＯ〜２０〃（６７χ水溶液） このガラス繊維不織布に、上記配合を基本配　。

合とする酸硬化型発泡用フェノール樹脂を２５００　ｇ
／Ｍ付着させ、８０℃の加熱により発泡硬化させて５龍
厚のガラス繊維強化フェノール樹脂発泡体を得た。　上
記ガラス繊維不織布はフェノール樹脂の硬化を阻害する
ことなく完全に硬化し高強度の発泡体を得ることが出来
た。

また、この発泡体の密度は約５００ｋｇ／ｍ”であり、
さらにその切断面を観察したところ、ガラス繊維が均一
に分散しているのが見られた。

（実施例２） エポキシ系収束剤を０．５％付着させた繊維径１３μ、
繊維長２５鶴のＥ種ガラス繊維５０部と、繊維径１３μ
、繊維長１３鰭のでんぷん系収束剤を０．２％付着させ
たｃｌガラス繊維５０部とを混合して水に分散させ抄紙
法によりウェブ化させ、ＳＢＲラテックスを全重量の６
％になるようスプレー法にて添加し、乾燥を行い、重量
３００　ｇ　／　ｎｌ　、　Ｈす２．３　ｍのガラス繊
維不織布を得た。

このガラス繊維不織布に、既述の基本配合の発泡用レゾ
ール系フェノール樹脂を３３００　ｇ　／　ｒｄ付着さ
せ、８０℃の加熱により発泡硬化させてｌｌｎ厚のガラ
ス繊維強化フェノール樹脂発泡体を得た。

上記ガラス繊維不織布はフェノール樹脂の硬化を阻害す
ることなく完全に硬化し高強度の発泡体を得ることが出
来た。また、この発泡体は密度約３００ｋｇ／ｍ’であ
り、その切断面を観察したところ、ガラス繊維が均一に
分散しているのが見られた。

（比較例り でんぷん系収束剤を０．１５％付着させた、繊維径１０
μ、繊維長１３關のＥ種ガラス繊維を水に分散させ、抄
紙法によりウェブ化させ、ポリビニルアルコールの液状
バインダーを全重量比の５％になるようスプレー法にて
添加し、乾燥を行い重壁３００ｇ　／　ｍ　ｓ厚さ２．
３龍のガラス繊維不織布を得た。

このガラス繊維不織布に既述基本配合の酸硬化型発泡用
フェノール樹脂を３３００　ｇ　／　ｒＪ付着させ、８
０℃の加熱により発泡させたが、硬化は阻害されいつま
でも未硬化のままであった。

〔効果〕

この発明は以上説明したように従来実施が殆ど不可能で
あったＥ種ガラス繊維を用いた酸硬化型フェノール発泡
樹脂の成形が非常に容易となり、しかも出来上った成形
品も補強繊維が適度に均一分散した高強度の成形体とな
し得るのである。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）耐酸性樹脂により被覆されたＥ種ガラス繊維が補
   強繊維として酸硬化型フェノール樹脂発泡体中に均一分
   散されて成ることを特徴とする繊維強化フェノール樹脂
   発泡体。
2. （２）耐酸性樹脂により被覆されたＥ種ガラス繊維の添
   加量が全体の１０部以上とされている特許請求の範囲第
   １項記載の繊維強化フェノール樹脂発泡体。
3. （３）耐酸性樹脂にて被覆した、単一化又はストランド
   化して成るＥ種ガラス繊維を結合剤を用いて不織布状と
   し、該不織布に酸硬化型フェノール樹脂を付着させ、発
   泡硬化させると共に、該発泡圧により前記不織布を構成
   するＥ種ガラス繊維を前記樹脂中に均一分散化せしめる
   ことを特徴とする繊維強化フェノール樹脂発泡体の製造
   方法。
4. （４）耐酸性樹脂がエポキシ樹脂である特許請求の範囲
   第１項又は第２項記載の繊維強化フェノール樹脂発泡体
   又は特許請求の範囲第３項記載の繊維強化フェノール樹
   脂発泡体の製造方法。
5. （５）結合剤が酸硬化型フェノール樹脂の発泡硬化時の
   熱で軟化又は溶融し得る熱可塑性樹脂である特許請求の
   範囲第３項又は第４項記載の繊維強化フェノール樹脂発
   泡体の製造方法。
6. （６）結合剤が非水溶性である特許請求の範囲第３項、
   第４項又は第５項記載の繊維強化フェノール樹脂発泡体
   の製造方法。