KR101333838B1 - 페놀 수지 발포체 - Google Patents

페놀 수지 발포체 Download PDF

Info

Publication number
KR101333838B1
KR101333838B1 KR1020060085035A KR20060085035A KR101333838B1 KR 101333838 B1 KR101333838 B1 KR 101333838B1 KR 1020060085035 A KR1020060085035 A KR 1020060085035A KR 20060085035 A KR20060085035 A KR 20060085035A KR 101333838 B1 KR101333838 B1 KR 101333838B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
phenol resin
resin foam
acid
phenol
foam
Prior art date
Application number
KR1020060085035A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20070029061A (ko
Inventor
히로오 다카하시
도시유키 가토
뤼드 제헤라아르
빈센트 코포크
Original Assignee
아사히 유키자이 고교 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아사히 유키자이 고교 가부시키가이샤 filed Critical 아사히 유키자이 고교 가부시키가이샤
Publication of KR20070029061A publication Critical patent/KR20070029061A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101333838B1 publication Critical patent/KR101333838B1/ko

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J9/00—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof
    • C08J9/04—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent
    • C08J9/12—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent
    • C08J9/14—Working-up of macromolecular substances to porous or cellular articles or materials; After-treatment thereof using blowing gases generated by a previously added blowing agent by a physical blowing agent organic
    • C08J9/141—Hydrocarbons
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08K—Use of inorganic or non-macromolecular organic substances as compounding ingredients
    • C08K3/00—Use of inorganic substances as compounding ingredients
    • C08K3/18—Oxygen-containing compounds, e.g. metal carbonyls
    • C08K3/20—Oxides; Hydroxides
    • C08K3/22—Oxides; Hydroxides of metals
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L61/00—Compositions of condensation polymers of aldehydes or ketones; Compositions of derivatives of such polymers
    • C08L61/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08L61/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08J—WORKING-UP; GENERAL PROCESSES OF COMPOUNDING; AFTER-TREATMENT NOT COVERED BY SUBCLASSES C08B, C08C, C08F, C08G or C08H
    • C08J2361/00—Characterised by the use of condensation polymers of aldehydes or ketones; Derivatives of such polymers
    • C08J2361/04—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only
    • C08J2361/06—Condensation polymers of aldehydes or ketones with phenols only of aldehydes with phenols
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08L—COMPOSITIONS OF MACROMOLECULAR COMPOUNDS
    • C08L2666/00—Composition of polymers characterized by a further compound in the blend, being organic macromolecular compounds, natural resins, waxes or and bituminous materials, non-macromolecular organic substances, inorganic substances or characterized by their function in the composition
    • C08L2666/66—Substances characterised by their function in the composition
    • C08L2666/68—Plasticizers; Solvents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Polymers & Plastics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

Abstract

과제
단열 성능을 장기간에 걸쳐 안정적으로 유지할 수 있고, 금속 재료와 접촉하였을 때에 금속의 부식 발생을 억제할 수 있고, 또한, 환경 파괴를 최소한으로 억제시키거나 또는 환경 파괴를 방지할 수 있는 페놀 수지 발포체를 제공한다.
해결수단
페놀 수지, 발포제, 산 촉매 및 무기 필러를 함유하는 발포성 페놀 수지 조성물을 발포, 경화시켜 이루어지는 페놀 수지 발포체로서, 상기 발포제가 탄소수가 2∼5 인 염소화 지방족 탄화수소와 탄소수가 3∼6 인 지방족 탄화수소를 함유하고, 상기 무기 필러가 적어도 금속 수산화물, 금속 산화물, 금속 탄산염 및 금속 분말에서 선택된 필러이고, 또한 상기 페놀 수지 발포체의 pH 가 5 이상인 것을 특징으로 하는 페놀 수지 발포체이다.
페놀 수지 발포체, 필러

Description

페놀 수지 발포체{PHENOLIC RESIN FOAM}
실시예 1 에서 얻어진 페놀 수지 발포체 시료의 650 배 배율의 전자 현미경사진이다.
본 발명은 페놀 수지 발포체에 관한 것이다.
페놀 수지 발포체는 우수한 단열성과 내화(耐火) 특성을 갖기 때문에, 건축 재료의 단열재 용도로 사용되고 있다.
페놀 수지 발포체를 함유하는 고분자 단열 재료의 열전도도는 경시적(經時的)으로 변화되는 것이 알려져 있다. 이 현상은 상기 발포체 기포 내부로부터 기체가 서서히 외부로 확산됨으로써 일어난다. 기포 내부에 존재하는 상기 기체는 발포 공정에서 사용된 발포제이다. 발포체 기포 중의 상기 기체는 대기 중의 공기에 의해 서서히 치환되고, 결과적으로, 페놀 수지 발포체의 열전도율은 시간과 함께 증대된다.
페놀 수지 발포체 제품에 있어서 단열 성능의 장기 안정성을 달성하는 것은 매우 바람직하다. 단열 성능의 열화(劣化)의 원인 중 하나는 페놀 수지 발포체 의 기포벽의 유연성이 경과 시간과 함께 감소되기 때문인 것으로 생각된다.
또한, 페놀 수지 발포체는 산 촉매를 함유하고, 페놀 수지 발포체가 예를 들어 빗물과 같은 물에 노출된 경우에는 상기 산 촉매가 물에 의해 페놀 수지 발포체로부터 추출되는 경우가 있다. 이러한 것이 금속 재료가 상기 페놀 수지 발포체와 접촉했을 때에, 예를 들어 금속이 부식되는 문제를 일으킨다.
이러한 사정 하에서, 본 발명의 제 1 목적은 페놀 수지 발포체의 기포벽에 유연성을 부여하는 것이고, 그에 따라, 페놀 수지 발포체 중의 기포가 독립 기포 구조를 유지시키는 것이다. 안정적인 독립 기포 구조는 상기 페놀 수지 발포체의 단열 성능을 장기간에 걸쳐 안정적으로 유지하는 수단을 제공한다.
또한, 본 발명의 제 2 목적은 우수한 단열성을 갖고, 게다가, 종래의 페놀 수지 발포체와 비교하여 높은 pH 값을 갖는 페놀 수지 발포체를 제공하는 것에 있다. 그러한 페놀 수지 발포체는 금속 재료와 접촉했을 때, 금속의 부식 발생을 상당히 감소시키는 능력을 잠재적으로 갖는다.
게다가 본 발명의 제 ３ 목적은 환경 파괴를 최소한으로 억제하거나 또는 환경 파괴를 일으키지 않는 발포제를 사용하는 것에 있다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명자들이 예의 검토를 거듭한 결과, 특정한 발포제 및 무기 필러를 함유하는 신규 페놀 수지 발포체에 의해, 상기 목적을 달성할 수 있는 것을 발견하 고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다.
즉, 본 발명은,
(1) 페놀 수지, 발포제, 산 촉매 및 무기 필러를 함유하는 발포성 페놀 수지 조성물을 발포, 경화시켜 이루어지는 페놀 수지 발포체로서, 상기 발포제가 탄소수가 2∼5 인 염소화 지방족 탄화수소와 탄소수가 3∼6 인 지방족 탄화수소를 함유하고, 상기 무기 필러가 적어도 금속 수산화물, 금속 산화물, 금속 탄산염 및 금속 분말에서 선택된 필러이고, 또한 상기 페놀 수지 발포체의 pH 가 5 이상인 것을 특징으로 하는 페놀 수지 발포체,
(2) 상기 페놀 수지의 페놀:알데히드의 몰비가 1:1∼1:3 의 범위인 상기 (1) 에 기재된 페놀 수지 발포체,
(3) 페놀:알데히드의 몰비가 1:1.5∼1:2.3 인 상기 (2) 에 기재된 페놀 수지 발포체,
(4) 상기 페놀 수지가 400∼3,000 인 중량 평균 분자량을 갖는 상기 (1)∼(3) 중 어느 하나에 기재된 페놀 수지 발포체,
(5) 상기 페놀 수지가 700∼2,000 인 중량 평균 분자량을 갖는 상기 (4) 에 기재된 페놀 수지 발포체,
(6) 상기 발포제를 페놀 수지 100 중량부에 대해서 1∼20 중량부 함유하는 상기 (1)∼(5) 중 어느 하나에 기재된 페놀 수지 발포체,
(7) 상기 염소화 지방족 탄화수소가 클로로프로판 및 그 이성체인 상기 (1)∼(6) 중 어느 하나에 기재된 페놀 수지 발포체,
(8) 상기 클로로프로판이 이소프로필클로라이드인 상기 (7) 에 기재된 페놀 수지 발포체,
(9) 상기 발포제가 이소프로필클로라이드와 부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄 및 그들 이성체의 적어도 일종인 탄화수소를 함유하는 상기 (1)∼(8) 중 어느 하나에 기재된 페놀 수지 발포체,
(10) 상기 발포제가 이소프로필클로라이드를 75% 이상 함유하는 상기 (9) 에 기재된 페놀 수지 발포체,
(11) 상기 발포제가 25% 이하의 탄화수소를 함유하는 상기 (9) 에 기재된 페놀 수지 발포체,
(12) 상기 탄화수소가 이소펜탄이고 또한 그것이 상기 발포제의 15 중량% 로서 존재하는 상기 (11) 에 기재된 페놀 수지 발포체,
(13) 상기 산 촉매가 페놀 수지 100 중량부에 대해서 5∼25 중량부를 함유하는 상기 (1)∼(12) 중 어느 하나에 기재된 페놀 수지 발포체,
(14) 상기 산 촉매가 벤젠술폰산, 파라톨루엔술폰산, 자일렌술폰산, 나프탈렌술폰산, 에틸벤젠술폰산 및 페놀술폰산의 적어도 일종을 함유하는 상기 (1)∼(13) 중 어느 하나에 기재된 페놀 수지 발포체,
(15) 상기 무기 필러가 페놀 수지 100 중량부에 대해서 1∼20 중량부의 양으로 존재하는 상기 (1)∼(14) 중 어느 하나에 기재된 페놀 수지 발포체,
(16) 상기 무기 필러가 산화 알루미늄 또는 산화 아연과 같은 금속 산화물, 아연과 같은 금속 분말, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘과 같은 금속 수산화물, 또는 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산바륨, 탄산아연과 같은 금속 탄산염의 적어도 일종을 함유하는 상기 (1)∼(15) 중 어느 하나에 기재된 페놀 수지 발포체,
(17) 상기 페놀 수지에 대한 가소제를 함유하는 상기 (1)∼(16) 중 어느 하나에 기재된 페놀 수지 발포체,
(18) 상기 가소제가 페놀 수지 100 중량부에 대해서 0.1∼20 중량부로 이루어지는 상기 (17) 에 기재된 페놀 수지 발포체,
(19) 상기 가소제가 2∼4 가(價)의 카르복실산에서 선택된 다가 카르복실산과, 2∼5 가 알코올에서 선택된 다가 알코올과의 반응 생성물인 폴리에스테르폴리올을 함유하는 상기 (17) 또는 (18) 중 어느 하나에 기재된 페놀 수지 발포체,
(20) 상기 폴리에스테르폴리올을 합성하기 위해서 사용되는 상기 다가 카르복실산이 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 나프탈렌―2,3―디카르복실산, 나프탈렌―1,4―디카르복실산, 나프탈렌―2,6―디카르복실산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라인산, 세바크산, 시클로헥산―1,2―디카르복실산, 시클로헥산―1,3―디카르복실산, 시클로헥산―1,4―디카르복실산의 적어도 일종을 함유하는 상기 (19) 에 기재된 페놀 수지 발포체,
(21) 상기 폴리에스테르폴리올을 합성하기 위해서 사용된 상기 다가 알코올이 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,4―부탄디올, 1,5―펜탄디올, 1,6―헥산디올, 네오펜틸글리콜, 1,2―시클로헥산디메탄올, 1,3―시클로헥산디메탄올 및 1,4―시클로헥산디메탄올의 적어도 일종을 함유하는 상기 (19) 에 기재된 페놀 수지 발포체,
(22) 상기 페놀 수지에 대한 정포제(整泡劑)를 함유하는 상기 (1)∼(21) 중 어느 하나에 기재된 페놀 수지 발포체,
(23) 상기 정포제가 페놀 수지 100 중량부에 대해서 1∼6 중량부로 이루어지는 상기 (22) 에 기재된 페놀 수지 발포체,
(24) 상기 정포제가 피마자유 1 몰에 대해서 20 몰 초과, 40 몰 미만인 에틸렌옥사이드가 부가된 피마자유―에틸렌옥사이드 부가 화합물인 상기 (22) 또는 (23) 중 어느 하나에 기재된 페놀 수지 발포체,
(25) 상기 페놀 수지와 공(共)반응하는 유기 변성제를 함유하는 상기 (1)∼(24) 중 어느 하나에 기재된 페놀 수지 발포체,
(26) 상기 유기 변성제가 페놀 수지 100 중량부에 대해서 아미노기를 갖는 화합물 1∼10 중량부를 함유하는 상기 (25) 에 기재된 페놀 수지 발포체,
(27) 적어도 일종의 아미노기 함유 화합물이 우레아, 디시안디아미드 및 멜라닌으로부터 선택되는 상기 (26) 에 기재된 페놀 수지 발포체,
(28) 0.023W/m.K (측정 온도 23℃) 이하의 열전도도를 갖는 상기 (1)∼(27) 중 어느 하나에 기재된 페놀 수지 발포체,
(29) 10∼100Kg/m3 의 밀도를 갖는 상기 (1)∼(28) 중 어느 하나에 기재된 페놀 수지 발포체,
(30) 60ng/(m2.s.Pa) 이하의 투습 계수를 갖는 상기 (1)∼(29) 중 어느 하나에 기재된 페놀 수지 발포체,
(31) 85% 이상의 독립 기포율과 29% 이상의 산소 지수를 갖는 상기 (1)∼(30) 중 어느 하나에 기재된 페놀 수지 발포체,
(32) 적어도 일방의 표면에 면재(面材)를 갖는 상기 (1)∼(31) 중 어느 하나에 기재된 페놀 수지 발포체, 및
(33) 상기 면재가 유리 섬유 부직포, 스판 본드 부직포, 알루미늄박, 본디드 부직포, 금속 시트, 금속박, 플라이우드, 규산칼슘 보드, 플라스터 보드, 크래프트지(紙) 또는 다른 종이 제품 및 목제 보드의 적어도 일종을 포함하는 상기 (32) 에 기재된 페놀 수지 발포체
를 제공하는 것이다.
발명의 효과
본 발명의 페놀 수지 발포체에 의하면, 단열 성능을 장기간에 걸쳐 안정적으로 유지할 수 있고, 또한, 높은 pH 값을 갖기 때문에, 금속 재료와 접촉했을 때에 금속의 부식 발생을 억제할 수 있고, 또한 환경 파괴를 최소한으로 억제시키거나 또는 환경 파괴를 방지할 수 있다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
본 발명의 페놀 수지 발포체는 페놀 수지, 탄소수가 2∼5 인 염소화 지방족 탄화수소―탄소수 3∼6 인 지방족 탄화수소 혼합 발포제, 산 촉매 및 발포체의 pH 를 제어하기 위한 무기 필러를 함유한다. 본 발명은 현재 시판되고 있는 전형적인 페놀 수지 발포체보다 높은 pH 값을 갖는 페놀 수지 발포체를 제공하는 것이다. pH 가 높아지면, 페놀 수지 발포체와 장시간 접촉한 경우의 금속 재료의 부식이 억제된다.
본 발명에서 사용되는 바람직한 페놀 수지의 타입은 레졸 수지이다. 이 레졸 수지는 페놀, 또는 크레졸, 자일레놀, 파라알킬페놀, 파라페닐페놀, 레졸시놀 등의 페놀 화합물과 포름알데히드, 푸르푸랄, 아세트알데히드 등의 알데히드와의, 촉매량의 수산화나트륨, 수산화칼륨, 수산화칼슘, 또는 트리메틸아민이나 트리에틸아민 등의 지방족 아민의 존재 하에서의 화학 반응에 의해 얻을 수 있다. 이들 타입의 화학 성분은 통상은 표준적인 레졸 수지 제조에 있어서 사용되고 있지만, 본 발명은 여기에 기재된 화학 약품으로 한정되는 것은 아니다.
페놀과 알데히드의 몰비는 특별히 한정되지 않는다. 페놀:알데히드의 몰비는 1:1∼1:3, 보다 바람직하게는 1:1.5∼1:2.5, 특히 바람직하게는 1:1.6∼1:2.1 의 범위 내에 있는 것이 바람직하다.
본 발명에서 사용되는 상기 페놀 수지의 바람직한 중량 평균 분자량은 400∼3,000 이며, 보다 바람직하게는 700∼2,000 이다. 수평균 분자량은 바람직하게는 150∼1,000 이며, 보다 바람직하게는 300∼700 이다.
탄소수가 2∼5 인 염소화 지방족 탄화수소와 탄소수가 3∼6 인 지방족 탄화수소를 함유한 혼합물이 본 발명의 발포제로서 사용된다. 지방족 탄화수소에 대한 염소화 지방족 탄화수소의 중량 상대 혼합비는 25 중량% 의 지방족 탄화수소에 대한 75 중량% 의 염소화 지방족 탄화수소의 혼합비부터, 5 중량% 의 지방족 탄화수소에 대한 95 중량% 의 염소화 지방족 탄화수소까지의 사이에서 변화시킬 수 있다.
본 발명에서 사용되는 상기 발포제의 양은 페놀 수지의 100 중량부당 1∼20 중량부이고, 보다 바람직하게는 페놀 수지의 100 중량부당 7∼14 중량부이다.
탄소수 2∼5 인 염소화 지방족 탄화수소는 탄소수 2∼5 인 직쇄 형상, 분기 형상의 지방족 탄화수소의 염소화물이며, 염소 원자의 결합 수에 대해서는 특별히 제한은 없지만, 1∼4 개 정도가 바람직하다. 이러한 염소화 지방족 탄화수소의 예로서는 디클로로에탄, 프로필클로라이드, 이소프로필클로라이드, 부틸클로라이드, 이소부틸클로라이드, 펜틸클로라이드, 이소펜틸클로라이드 등을 들 수 있다. 이들은 1 종을 단독으로 사용해도 되고, 2 종 이상을 조합해도 되지만, 이들 중에서는 프로필클로라이드나 이소프로필클로라이드 등의 클로로프로판류가 바람직하고, 특히 이소프로필클로라이드 (2―클로로프로판) 가 바람직하다.
상기 염소화 지방족 탄화수소와 함께 사용되는 탄소수가 3∼6 인 지방족 탄화수소로서는 부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄 등의 탄화수소계 화합물, 특히 이소부탄, 이소펜탄이 바람직하게 사용된다.
이소프로필클로라이드는 바람직한 환경 특성을 갖기 때문에 오늘날까지 선택되어 온 것이다. 이소프로필클로라이드는 지구 온난화의 잠재적 위험성, 즉 오존층 고갈 특성을 갖지 않는 것으로 보고되고 있다 (미국 환경 보호청, 40 CFR Part 82. FLR―6718―2 성층권 오존의 보호. 섹션 II 허용 대체물의 리스트, B 폼 발포제 1b, 2―클로로프로판의 항 참조). 이소부탄 또는 이소펜탄과 같은 탄화수소도 또한, 지구 온난화의 잠재적 위험성이 적고, 지구의 오존층을 고갈시키지 않는다.
본 발명자들은 탄소수가 2∼5 인 염소화 지방족 탄화수소와 탄소수가 3∼6 인 지방족 탄화수소의 혼합물이 페놀 수지 발포체의 발포제로서 사용될 수 있는 것을 발견하였다. 그렇게 하여 제조된 발포체는 본질적으로 기포 결함이 없고, 안정적이고 또한 낮은 열전도율을 나타낸다. 그 종류의 발포체는 건축물이나 수송용의 단열재 제품으로서 사용된다.
본 발명에 있어서, 발포제는 상기의 염소화 지방족 탄화수소와 지방족 탄화수소를 필수 성분으로서 함유하지만, 본 발명의 페놀 수지 발포체의 성능이나 물리적 성질을 저해하지 않는 양으로, 불소화 탄화수소 화합물 (예를 들어, 대체 프레온), 질소, 아르곤, 탄산가스, 공기 등의 기체를 적절·적량 첨가할 수 있다. 그 양은 상기 발포제에 대해서, 바람직하게는 20∼0.1 질량%, 보다 바람직하게는 15∼0.5 질량% 이다.
본 발명의 페놀 수지 발포체에 무기 필러를 첨가하면, 그 잔류 산성이 감소되고, 나아가, 열전도율을 낮게 유지하면서 내화 성능을 개선시킬 수 있다.
사용되는 무기 필러의 양은 페놀 수지의 100 중량부에 대해서, 0.1∼30 중량부, 보다 바람직하게는 1∼10 중량부이다. 첨가할 수 있는 상기 필러는 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘 등의 금속 수산화물, 탄산칼슘, 탄산마그네슘, 탄산바륨, 탄산아연 등의 금속 탄산염, 산화칼슘, 산화마그네슘, 산화 알루미늄, 산화 아연 등의 금속 산화물, 및 아연 분말 등의 금속 분말 등이다. 본 발명의 필러는 단독 또는 일종 또는 다종의 다른 필러와 함께 사용할 수 있다.
페놀 수지 발포체의 열전도율을 저하시키고, 강도를 증대시키고, 또한 위험 성을 감소시키기 위해서, 본 발명의 발포체 중에 우레아와 같은 유기 아미노기 함유 화합물을 첨가할 수 있다.
본 발명에서 바람직하게 사용되는 우레아의 양은 페놀 수지 100 중량부에 대해서, 1∼10 중량부, 바람직하게는 3∼7 중량부이다.
본 발명의 페놀 수지의 중합을 개시하기 위해 사용되는 산 촉매에는 벤젠술폰산, 파라톨루엔술폰산, 자일렌술폰산, 나프탈렌술폰산, 에틸벤젠술폰산, 페놀술폰산 등의 유기 강산 단독, 또는 혼합물이 사용된다. 페놀술폰산, 파라톨루엔술폰산, 또는 자일렌술폰산이 특히 바람직하다. 황산, 인산 등의 무기산도 상기 유기산과 함께 사용해도 된다.
페놀 수지의 중합을 개시시키기 위해서 사용되는 산의 양은 선택된 산의 종류에 의해 달라지지만, 통상은, 페놀 수지 100 중량부당, 5∼25 중량부, 보다 바람직하게는 7∼22 중량부의 범위 내이다. 가장 적합한 양은 10∼20 중량부이다.
본 발명에서 사용되는 페놀 수지는 발포체의 제조를 지원하는 정포제를 함유하고 있다. 사용되는 상기 정포제는 피마자유 1 몰당 20 몰 초과, 40 몰 미만인 에틸렌옥사이드 (EO) 가 부가된 피마자유―에틸렌옥사이드 부가 화합물이다. 피마자유―EO 부가 화합물의 첨가량은 페놀 수지 100 중량부에 대해서, 바람직하게는 1∼5 중량부이고, 보다 바람직하게는 2∼4 중량부이다. 상기 피마자유―EO 부가 화합물의 첨가량이 1 중량부 미만일 때는 균일한 발포체 기포가 얻어지지 않는다. 한편 상기 피마자유―EO 부가 화합물의 첨가량이 5 중량부를 초과한 경우는 제품 비용 및 발포체의 흡수능이 증대된다.
본 발명에 따르면, 상기 페놀 수지 발포체를 위한 가소제가 첨가된다. 폴리에스테르폴리올이 상기 가소제로서 바람직하다.
상기 가소제는 페놀 수지 발포체의 기포 벽에 유연성을 부여하고, 기포 벽의 경시 열화를 억제하고, 단열성의 장기 안정성을 개선한다. 본 발명의 가소제는 다가 카르복실산과 다가 알코올의 반응으로부터 얻어지는 폴리에스테르폴리올이다. 페놀 수지 발포체의 기포 벽에 대해서 유연성을 부여하는 점에 관해서는, 상기 가소제의 분자량은 특별히 제한되지 않지만, 중량 평균 분자량이 200∼10,000, 특히 200∼5,000 인 폴리에스테르폴리올이 바람직하다.
바람직하게 사용되는 다가 알코올은 분자 중에 적어도 2 개의 수산기를 갖는다. 사용되는 다가 알코올―분자 중의 히드록실 기의 수는 적어도 1 보다 많은 수이다.
상기 다가 카르복실산의 1 분자 중의 카르복실기의 수는 적어도 1 보다 많은 수이다.
본 발명의 폴리에스테르폴리올은 예를 들어, 2∼4 가 카르복실산류로부터 선택된 다염기 카르복실산과 2∼5 가 알코올류로부터 선택된 다가 알코올의 반응 생성물이다. 하기 일반식 (I) 에서 표현된 생성물이 바람직하다. 식 (I) 중, A 는 2 개까지의 수소 원자를 함유하는 2 가 카르복실산을 기원으로 하는 2 가 카르복실산 잔기이고, R 은 2 개까지의 히드록실기를 함유하는 2 가 알코올을 기원으로 하는 2 가 알코올 분자 골격이며, n 은 1 또는 1 을 초과하는 정수이다.
[화학식 I]
Figure 112006064037730-pat00001
식 (I) 중, 잔기 A 를 형성하는 바람직한 2 가 카르복실산은 방향족 2 가 카르복실산, 지방족 2 가 카르복실산 또는 지환족 2 가 카르복실산 중 어느 하나이다. 이들 카르복실산으로서 바람직한 것은 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 나프탈렌―2,3―디카르복실산, 나프탈렌―1,4―디카르복실산, 나프탈렌―2,6―디카르복실산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라인산, 세바크산, 시클로헥산―1,2―디카르복실산, 시클로헥산―1,3―디카르복실산, 시클로헥산―1,4―디카르복실산 등이다.
화학 골격 R 을 형성하는 2 가 알코올은 방향족 글리콜, 지방족 글리콜 또는 지환족 글리콜이고, 이들은 예를 들어 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌 글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,4―부탄디올, 1,5―펜탄디올, 1,6 헥산디올, 네오펜틸글리콜, 1,2―시클로헥산디메탄올, 1,3―시클로헥산디메탄올, 및 1,4―시클로헥산디메탄올, 시클로펜탄―1,2―디올, 시클로펜탄―1,2―디메탄올, 시클로헥산―1,2―디올, 시클로헥산―1,3―디올, 시클로헥산―1,4―디올, 시클로펜탄―1,4―디메탄올, 2,5―노르보르난디올 등인 지방족 글리콜과 지환족 글리콜이 특히 바람직하다.
이와 같이 하여 얻어진 반응 생성물은 n 이 다양한 값으로 구성된 혼합물이고, 이들의 반응 생성물의 수산기가는 통상 10∼500㎎―KOH/g 의 범위 내에 있다.
본 발명의 페놀 수지 발포체를 위한 가소제는 한 개의 에스테르 골격과 한 개의 히드록실기의 양방을 함유하는 분자 구조를 갖기 때문에, 상기 페놀 수지 발포체와 동일하게 친수적 성질을 갖는다. 그러므로 상기 페놀 수지 및 상기 가소제는 서로 상용성이 있고, 균일한 수지 용액을 형성할 수 있다. 또한, 상기 폴리에스테르폴리올이 발포성 페놀 수지 조성물에 첨가되었을 때, 상기 폴리에스테르폴리올은 페놀 수지 발포체의 기포 벽에 유연성을 부여하는 것으로 추정된다. 그러므로 장시간 경과 후에도, 기포 벽의 균열의 발생과 같은 열화 현상이 억제된다. 이것이 상기 페놀 수지 발포체의 열전도도의 장기 안정성을 가져온다.
본 발명의 페놀 수지 발포체는 0.023W/m.K (측정 온도 23℃) 이하의 열전도도를 갖고 있다. 0.023W/m.K 를 초과하는 열전도도를 갖는 페놀 수지 발포체는 단열성 면에서 불충분하다.
본 발명의 페놀 수지 발포체는 두께 25㎜ 당 60ng/(m2.s.Pa) 이하의 투습 계수를 갖는 것이 바람직하다. 두께 25㎜ 당 투습 계수가 60ng/(m2.s.Pa) 를 초과하는 페놀 수지 발포체는 바람직하지 않다.
본 발명의 페놀 수지 발포체 제품의 표면은 면재로 피복할 수 있다. 상기 면재에는 천연 섬유, 합성 섬유 또는 무기 섬유제의 부직포가 포함된다. 종이나 크래프트지, 알루미늄박 등도 상기 면재로서 사용된다. 본 발명의 페놀 수지 발포체는 5.0 이상의 pH 를 갖는다.
5.0 이상의 pH 를 갖는 본 발명의 페놀 수지 발포체의 제조 방법에 있어서, 페놀 수지 조성물은 페놀 수지, 산 촉매, 염소화 지방족 탄화수소―지방족 탄화수 소 발포제, 발포체 제품의 pH 를 높이는 데 도움이 되는 무기 필러를 함유한다. 사용되는 상기 수지 조성물은 또한, 가소제, 정포제, 아미노기 함유 화합물도 함유한다.
염소화 지방족 탄화수소―지방족 탄화수소 발포제와 산 촉매는 일반적으로는 발포체 제조의 시점에서 믹싱 헤드로 상기 페놀 수지 조성물과 혼합된다.
이하에 기술하는 바와 같이, 아미노기 함유 화합물이 본 발명의 페놀 수지 발포체의 제조에 사용되는 수지 조성물에 첨가된다. 이것은 바람직하게는 우레아이다. 발포 전 1∼5 시간에 18∼22℃ 에서 상기 페놀 수지에 혼합된다. 별도의 방법으로서 우레아와 같은 아미노기 함유 화합물은 페놀 수지 제조시에 페놀의 존재 하, 포름알데히드와 반응시킬 수 있다.
피마자유―EO 첨가 화합물 정포제, 평균 입도가 50∼200㎛ 인 탄산칼슘 분말과 같은 필러, 및 바람직하게는 폴리에스테르폴리올 가소제도 또한, 상기 페놀 수지에 혼합된다.
얻어진 페놀 수지 조성물은 고속 믹서 헤드에 펌프로 보내어지고, 거기에서 염소화 지방족 탄화수소―지방족 탄화수소 발포제 및 산 촉매와 혼합되어 발포성 페놀 수지 조성물이 제조된다.
본 발명의 페놀 수지 발포체의 제조 방법에 의하면, 상기 발포성 페놀 수지 조성물이 연속 주행하는 면재에 토출(吐出)되고, 가열 영역을 통과하여 발포, 성형되고, 미리 정해진 형상의 페놀 수지 발포체 제품이 얻어진다. 이 제조 방법에 있어서, 주행하는 컨베이어 벨트 상의 주행하는 면재에 토출된 상기 수지 조성물 은, 전형적으로는 50∼100℃ 에서 약 2∼15 분간, 가열로를 통과하게 된다. 팽창하는 발포체 조성물의 표면은 상방 컨베이어 벨트에 탑재된 다른 면재에 의해 눌린다. 이 발포체의 두께는 미리 정해진 두께로 제어된다. 가열로로부터 나온 페놀 수지 발포체는 미리 정해진 길이로 절단된다.
염소화 지방족 탄화수소―지방족 탄화수소 발포제를 사용하는 것은 환경 친화적일 뿐만 아니라, 독립 기포의 페놀 수지 발포체를 제조하는 것을 가능하게 하고, 이것으로써, 페놀 수지 발포체의 단열 성능을 유지시킬 수 있다. 본 발명의 페놀 수지 발포체는 페놀 수지, 산 촉매, 염소화 지방족 탄화수소―지방족 탄화수소 발포제, 및 무기 필러를 함유하는 발포성 페놀 수지 조성물을 발포 및 경화시킴으로써 얻어진다.
본 발명에 의하면, 혼합된 염소화 지방족 탄화수소―지방족 탄화수소 발포제의 사용에 의해, 더욱 산 촉매의 양을 제어하고, 더욱 이 발포체에 탄산칼슘과 같은 무기 필러를 첨가함으로써, 내식성을 갖는 페놀 수지 발포체가 제공된다. 제조된 페놀 수지 발포체는 우수한 내화 성능, 단열 성능의 장기 안정성, 및 통상 얻어지는 페놀 수지 발포체보다 높은 pH 값을 갖는다. 또한 사용되고 있는 상기 발포제는 지구 온난화의 잠재적 위험성이나 오존층 고갈에 대해서 바람직한 제반 성질을 갖고 있다.
본 발명은 무기 필러를 사용하여 페놀 수지 발포체 중의 잔류하는 산을 부분적으로 중화시키는 수단을 제공함으로써, 페놀 수지 발포체와 접하는 금속의 잠재적인 부식 리스크를 극복하는 것이다.
높은 pH 페놀 수지 발포체는 이 종 페놀 수지 발포체와 접촉하고 있는 금속이 부식되는 것을 막을 수 있다. 본 발명의 페놀 수지 발포체는 5.0 이상의 pH 를 갖는다. pH 가 5.0 이상이면, 금속이 상기 페놀 수지 발포체에 인접 또는 접했을 때, 비록 금속이 젖어 있어도 금속의 부식은 억제된다. 본 발명의 페놀 수지 발포체의 바람직한 pH 는 5.5 이상이고, 특히 바람직한 pH 는 6.0 이상이다. pH 의 정량법은 후술한다.
본 발명의 페놀 수지 발포체는 0.023W/m.K 이하의 열전도도를 갖고 있다. 0.023W/m.K 를 초과하는 열전도도를 갖는 페놀 수지 발포체는 단열 성능 면에서 바람직하지 않다.
본 발명의 페놀 수지 발포체는 전형적으로는 10∼100Kg/m3 의 밀도와 5∼400㎛ 의 평균 기포 직경을 갖고 있다.
본 발명의 페놀 수지 발포체는 실질적으로 기포 벽에 구멍이 없다.
본 발명의 페놀 수지 발포체는 85% 이상, 바람직하게는 90% 이상의 독립 기포율을 갖고 있다.
본 발명의 페놀 수지 발포체는 바람직하게는 29% 이상, 보다 바람직하게는 30% 이상의 산소 지수를 갖고 있다.
본 발명의 페놀 수지 발포체의 두께 25㎜ 당 투습 계수는 60ng/(m2.s.Pa) 이하, 보다 바람직하게는 55ng/(m2.s.Pa) 이하이다.
본 발명의 페놀 수지 발포체의 기포는 유연성을 갖기 때문에, 페놀 수지 발 포체의 기포의 장기 안정성이 유지되고 있다.
페놀 수지 발포체의 물리적 성질을 측정하기 위한 적절한 방법을 이하에 기재한다.
(1) 발포체 밀도
이것은 JIS A 9511:2003, 5, 6 밀도의 항에 따라 측정하였다.
(2) 열전도도
길이 300㎜, 폭 300㎜ 의 발포체 시험편을 열전도도 시험기기 (Type HC―074 304, 에이코 정기 (주)) 중의 30℃ 의 고온 플레이트, 10℃ 의 저온 플레이트 사이에 놓고, 상기 시험편의 열전도도 (TC) 를 JIS A 1412 시험법에 따라 측정하였다.
(3) 열전도도의 경시 열화 촉진 시험법
ISO 11561 Annex B 시험법에는 70℃ 에서 25 주간 노출시킨 후의 열전도율을 측정하는 것이 기재되어 있지만, 본시험에서는 발포체 시험편을 110℃, 2 주간 노출시킨 후의 열전도율을 측정하였다. 이 열전도율은 70℃, 25 주간 후의 열전도율에 거의 상당하는 것으로 생각된다. 이 열전도도의 경시 열화 촉진 시험은 상온에서 25 년 경과 후의 열전도율의 추정값을 부여한다.
(4) pH
발포체 시험편의 0.5g 을 250㎛ (60 메쉬) 의 체를 통과시키도록 분쇄하고, 200㎖ 의 엘렌메이어 플라스크에 넣는다. 증류수 200㎖ 를 첨가하고, 밀전(密栓)한다. 온도 23±5℃ 에서 7일간, 자기 교반기에 의해 교반 후, 플라스크 내용물의 pH 를 조사하였다.
(5) 평균 기포 직경
발포체 시험편의 표면과 이면에 평행하게 뻗는 방향으로, 상기 발포체의 두께의 중앙 부분을 슬라이스함으로써, 플랫한 단면의 발포체를 얻고, 그 발포체가 커트된 단면의 50 배의 확대 사진을 촬영하였다. 길이 9㎝ 의 4 개의 직선을 상기 사진 위에 긋고, 각 선 상에 존재하는 기포 수를 세어, JIS K 6402 시험법에 따라 평균 기포 수를 구했다. 평균 기포 직경은 1800㎛ 를 평균 기포 수로 나누어 얻어진다.
(6) 보이드 (공극)
발포체판의 표면과 이면에 평행하게 뻗는 방향으로, 상기 발포체의 두께의 중앙 부분으로부터 슬라이스함으로써, 플랫한 단면의 발포체를 얻는다. 100㎜×150㎜ 의 범위를 커버함으로써, 상기 커트된 발포체 단면의 200 배의 확대 사진을 촬영하였다. 투명 그래프 용지를 상기 커트된 발포체 단면의 사진 위에 놓고, 그래프 용지의 1㎜×1㎜ 의 눈금 8 개 이상을 차지하는 공극의 면적을 하나하나 세어, 보이드 면적 비를 계산한다. 8 개의 눈금은 실제의 발포체의 2㎜2 의 면적에 등가(等價)이다.
(7) 투습 계수
두께 25㎜ 당 발포체 시험편의 투습 계수는 ISO 1663:1999 시험법에 따라 측정하였다. 이 시험법은 "경질 발포 플라스틱의 투습 계수 측정법" 을 기술하고 있다. 직경 2.5∼3.5㎜ 의 입상(粒狀) 염화 칼슘을 수분 흡수제로서 사용하였 다.
(8) 산소 지수
페놀 수지 발포체의 실온에서의 산소 지수를 JIS K 7201―2 시험법에 따라 정량하였다.
(9) 독립 기포율
발포체 시험편의 독립 기포율을, ASTM D2856 시험법에 따라 정량하였다.
본 발명은 하기 실시예 및 비교예에 의해 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명은 이들 실시예 및 비교예에만 한정되는 것은 아니다.
실시예
본 발명에서 사용한 페놀 수지는 페놀성 레졸 수지 A 및 B 이고, 그 상세한 것은 하기와 같다.
페놀성 레졸 수지 A 는 스미토모 베이크라이트 (주) 로부터 R330 이라는 상품명으로 시판되고 있는 액상의 페놀 포름알데히드 수지이다. 이 수지는 25℃ 에서 8,000∼10,000cp 의 점도, 800∼1,200 의 중량 평균 분자량, 및 5.3∼6.3 의 pH 를 갖는다.
R330 수지는 2∼4% 의 유리 페놀 및 3∼4% 의 유리 포름알데히드를 함유하고, 페놀:포름알데히드의 몰비는 1:2 이고, 칼피셔 분석법에 따라 측정된 수분은 11∼13% 이다. 앞에 기술한 바와 같이, R330 수지는 3∼5% 의 가소제와 2∼5% 의 정포제를 함유한다.
페놀성 레졸 수지 B 는 액상의 페놀―우레아―포름알데히드 수지로, 이 수지 는 25℃ 에서 13,000∼18,000cp 의 점도, 500∼700 의 중량 평균 분자량, 및 5.3∼6.3 의 pH 를 갖는다.
이 수지 B 는 2∼4% 의 유리 페놀과 1∼2% 의 유리 포름알데히드를 함유하고, 본 수지 B 중의 페놀:우레아:포름알데히드의 비는 1:0.25:2.0 이며, 칼피셔 분석법에 따라 측정된 수분은 11∼13% 이다. 앞서 기재된 바와 같이, 수지 B 는 3∼5% 의 가소제와 2∼4% 의 정포제를 함유한다.
하기의 실시예 1 및 2 는 본 발명의 발포체 시료가 어떻게 제작되었는지를 나타낸다.
실시예 1
레졸 수지 A 125g 에, 11∼15℃ 의 온도에서, 평균 입자 직경 170㎛ 의 탄산칼슘 분말 6.1g 을 첨가하여 균일하게 분산될 때까지 혼합하였다. 다음으로, 발포제로서 1℃ 에서 미리 혼합되어 있는 이소프로필클로라이드/이소펜탄 혼합물 (중량비 85/15) 의 10.5g 을 상기 수지에 혼합하였다. 균일한 유화물이 얻어지면, 이 수지 혼합물을 5∼10℃ 로 냉각하고, 이어서, 농도 92%, 온도 8℃ 의 파라톨루엔술폰산/자일렌술폰산의 액상 혼합물 (중량비 65/35) 의 19∼21g 을 신속하게 혼입시켰다. 즉시 발포가 개시되었다. 상기 산의 수지에 대한 혼합은 10 초 미만으로 끝내고, 이 수지 혼합물을 미리 70∼75℃ 로 가열해 놓은 30×30×2.5㎝ 의 형틀에 투입하였다.
형틀의 뚜껑에 40∼50KPa 의 압력을 걸어, 상승되는 발포체를 가압하였다. 이 발포체 샘플을 70∼75℃ 에서 10 분간 경화시키고, 그 후 70℃ 에서 2∼12 시간 가열로에서 후경화시켰다. 제조된 발포체 보드는 건조 경화 밀도가 37Kg/m3 이었다.
표 1 에 얻어진 발포체 보드의 물성값을 나타내지만, 표 1 에 나타내는 110℃, 2 주간 후의 열전도도 시험 (경시 열화 시험) 에 있어서는 발포체 보드의 표면에 알루미늄박과 같은 면재를 피복하고 있지 않다.
도 1 은 실시예 1 에서 얻어진 페놀 수지 발포체 샘플의 650 배의 전자 현미경 사진을 나타낸다. 도 1 에 있어서, 탄산칼슘 필러가 발포체 기포의 사이에 분산되어 있는 것이 나타나 있다. 또한, 전자 현미경 사진 분석용의 발포체 시료를 조제하기 위해, 진공 하 불활성 분위기 중에서, 페놀 수지 발포체가 1.5∼2.5㎚ 의 금 층에서 스퍼터 피복되었다. 이 처리에 의해, 기포의 결함을 더욱 명료하게 알 수 있게 된다. 전자 현미경법은 발포체 중의 기포가 구멍이나 균열과 같은 결함을 갖고 있는지의 여부를 나타내는데 사용할 수 있다.
실시예 2
상기 레졸 수지 B125g 에, 11∼15℃ 에서, 평균 입자 직경 170㎛ 의 탄산칼슘 분말 6.1g 을 첨가하여 균일하게 분산될 때까지 혼합하였다. 다음으로 발포제로서 미리 1℃ 에서 혼합되어 있는 이소프로필클로라이드/이소펜탄 혼합물 (중량비 85/15) 의 10.5g 을 상기 수지에 혼합하였다. 균일한 유화물이 얻어지면, 이 수지 혼합물을 5∼10℃ 로 냉각시키고, 이어서, 농도 92%, 8℃ 의 파라톨루엔술폰산/자일렌술폰산의 액상 혼합물 (중량비 65/35) 의 19∼21g 을 신속하게 혼입시 켰다. 즉시 발포가 개시되었다. 상기 산의 수지에의 혼합은 10 초 미만으로 끝내고, 이 수지 혼합물을, 미리 70∼75℃ 로 가열해 놓은 30×30×2.5㎝ 의 형틀에 투입하였다. 형틀의 뚜껑에 40∼50KPa 의 압력을 걸어, 상승되는 발포체를 가압하였다. 이 발포체 샘플을, 70∼75℃ 에서 10 분간 경화시키고, 그 후 70℃ 에서 2∼12 시간 가열로에서 후경화시켰다. 제조된 발포체 보드는 건조 경화 밀도 38kg/m3 를 갖고 있었다.
표 1 에 얻어진 발포체 보드의 물성값을 나타내지만, 표 1 에 나타내는 110℃, 2 주간 후의 열전도도 시험 (경시 열화 시험) 에 있어서는 상기 발포체판의 표면에 알루미늄박과 같은 면재를 피복시키지 않는다.
비교예 1
다음의 비교예는, 탄산칼슘 필러를 함유시키지 않는 것 이외에는 유사한 발포체 샘플에서의 제조예를 기술하고 있다.
레졸 수지 A125g 에, 11∼15℃ 에서 6.1g 의 분말상 우레아를 첨가하고, 이 수지를 2∼24 시간 방치시켰다. 다음으로 발포제로서 1℃ 에서 미리 혼합되어 있는 이소프로필클로라이드/이소펜탄 혼합물 (중량비 85/15) 의 10.5g 을 상기 수지에 혼합시켰다. 균일한 유화물이 얻어지면, 이 수지 혼합물을 5∼10℃ 로 냉각시키고, 다음으로, 농도 92%, 8℃ 의 파라톨루엔술폰산/자일렌술폰산의 액상 혼합물 (중량비 65/35) 의 19∼21g 을 신속하게 혼입시켰다. 즉시 발포가 개시되었다. 상기 산의 수지에 대한 혼합은 10 초 미만으로 끝내고, 이 수지 혼합물 을 미리 70∼75℃ 로 가열해 놓은 30×30×2.5㎝ 의 형틀에 투입하였다. 형틀의 뚜껑에 40∼50KPa 의 압력을 걸어, 상승되는 발포체를 가압하였다. 이 발포체를 70∼75℃ 에서 10 분간 경화시켰다. 이 발포체 샘플을, 그 후 70℃ 에서 2∼12 시간 가열로에서 후경화시켰다. 제조한 발포체 보드는 38kg/m3 의 건조 경화 밀도를 갖고 있었다.
표 1 에 얻어진 발포체 보드의 물성값을 나타내지만, 표 1 에 나타내는 110℃, 2 주간 후의 열전도도 시험 (경시 열화 시험) 에 있어서는 상기 발포체 보드의 표면에 알루미늄박과 같은 면재를 피복시키지 않는다.
밀도
kg/m3 		열전도도
(W/m.K,
20℃)		 110℃에서
2주간후
열전도도
(W/m.K,
20℃)		 pH 평균
기포
직경
(㎛)		 보이드
(%)		 두께
25mm당
흡습계수
(ng/(m2.s.Pa))		 산소
지수
(%)		 독립
기포율
(%)
실시예
1		 37 0.01823 0.01855 6.5 95 0.8 45 33 94
실시예
2		 38 0.0215 0.0237 6.3 60 0.8 45 33 93
비교예
1		 38 0.0205 0.0232 2.7 60 0.6 47 32.8 94
본 발명의 페놀 수지 발포체는 염소화 지방족 탄화수소와 지방족 탄화수소를 함유하는 발포체를 함유하고, 사용되는 산 촉매의 양은 제어되고 있고, pH 를 증대시키기 위해서 탄산칼슘과 같은 무기 필러가 첨가되어 있다. 페놀 수지 발포체의 pH 가 높기 때문에, 상기 페놀 수지 발포체와 접촉하는 금속 재료가 부식될 위험이 감소된다.
상기 페놀 수지 발포체는 바람직한 내화 성능을 유지하고 있고, 장기간에 걸친 안정된 단열 성능을 유지한다.
본 발명의 페놀 수지 발포체는 건축 재료의 단열재로서 공업적으로 사용된다.
본 발명의 페놀 수지 발포체는 단열 성능을 장기간에 걸쳐 안정적으로 유지 할 수 있고, 또한 높은 pH 값을 갖기 때문에, 금속 재료와 접촉했을 때에 금속의 부식 발생을 억제할 수 있고, 또한, 환경 파괴를 최소한으로 억제시키거나 또는 환경 파괴를 방지할 수 있는 점에서, 건축 재료의 단열재로서 유용하다.

Claims (33)

  1. 페놀 수지, 발포제, 산 촉매 및 무기 필러를 함유하는 발포성 페놀 수지 조성물을 발포, 경화시켜 이루어지는 페놀 수지 발포체로서, 상기 발포제가 클로로프로판 및 그 이성체로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상인 염소화 지방족 탄화수소와 탄소수가 3∼6 인 지방족 탄화수소를 함유하고, 상기 무기 필러가 적어도 금속 수산화물, 금속 산화물, 금속 탄산염 및 아연 분말에서 선택된 필러이고, 또한 상기 페놀 수지 발포체의 pH 가 5 이상인 것을 특징으로 하는 페놀 수지 발포체.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 페놀 수지의 페놀:알데히드의 몰비가 1:1∼1:3 의 범위인 페놀 수지 발포체.
  3. 제 2 항에 있어서,
    페놀:알데히드의 몰비가 1:1.5∼1:2.3 인 페놀 수지 발포체.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 페놀 수지가 400∼3,000 인 중량 평균 분자량을 갖는 페놀 수지 발포체.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 페놀 수지가 700∼2,000 인 중량 평균 분자량을 갖는 페놀 수지 발포체.
  6. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발포제를 페놀 수지 100 중량부에 대해서 1∼20 중량부 함유하는 페놀 수지 발포체.
  7. 삭제
  8. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 클로로프로판이 이소프로필클로라이드인 페놀 수지 발포체.
  9. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 발포제가 이소프로필클로라이드와 부탄, 펜탄, 헥산, 헵탄 및 그들의 이성체의 적어도 일종인 탄화수소를 함유하는 페놀 수지 발포체.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 발포제가 이소프로필클로라이드를 75 중량% 이상 함유하는 페놀 수지 발포체.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 발포제가 25 중량% 이하인 탄화수소를 함유하는 페놀 수지 발포체.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 탄화수소가 이소펜탄이고 또한 그것이 상기 발포제의 15 중량% 로서 존재하는 페놀 수지 발포체.
  13. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 산 촉매가 페놀 수지 100 중량부에 대해서 5∼25 중량부를 함유하는 페놀 수지 발포체.
  14. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 산 촉매가 벤젠술폰산, 파라톨루엔술폰산, 자일렌술폰산, 나프탈렌술폰산, 에틸벤젠술폰산 및 페놀술폰산의 적어도 일종을 함유하는 페놀 수지 발포체.
  15. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무기 필러가 페놀 수지 100 중량부에 대해서 1∼20 중량부의 양으로 존재하는 페놀 수지 발포체.
  16. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 무기 필러가 산화 알루미늄, 산화 아연, 아연 분말, 수산화 알루미늄, 수산화 마그네슘, 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘, 탄산 바륨 및 탄산 아연으로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나 이상을 함유하는 페놀 수지 발포체.
  17. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 페놀 수지에 대한 가소제를 함유하는 페놀 수지 발포체.
  18. 제 17 항에 있어서,
    상기 가소제가 페놀 수지 100 중량부에 대해서 0.1∼20 중량부로 이루어지는 페놀 수지 발포체.
  19. 제 17 항에 있어서,
    상기 가소제가 2∼4 가(價)의 카르복실산에서 선택된 다가 카르복실산과, 2∼5 가 알코올에서 선택된 다가 알코올과의 반응 생성물인 폴리에스테르폴리올을 함유하는 페놀 수지 발포체.
  20. 제 19 항에 있어서,
    상기 폴리에스테르폴리올을 합성하기 위해서 사용되는 상기 다가 카르복실산이 프탈산, 이소프탈산, 테레프탈산, 나프탈렌―2,3―디카르복실산, 나프탈렌―1,4―디카르복실산, 나프탈렌―2,6―디카르복실산, 아디프산, 피멜산, 수베르산, 아젤라인산, 세바크산, 시클로헥산―1,2―디카르복실산, 시클로헥산―1,3―디카르복실산, 시클로헥산―1,4―디카르복실산의 적어도 일종을 함유하는 페놀 수지 발포체.
  21. 제 19 항에 있어서,
    상기 폴리에스테르폴리올을 합성하기 위해서 사용된 상기 다가 알코올이 에틸렌글리콜, 디에틸렌글리콜, 프로필렌글리콜, 디프로필렌글리콜, 1,4―부탄디올, 1,5―펜탄디올, 1,6―헥산디올, 네오펜틸글리콜, 1,2―시클로헥산디메탄올, 1,3―시클로헥산디메탄올 및 1,4―시클로헥산디메탄올의 적어도 일종을 함유하는 페놀 수지 발포체.
  22. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 페놀 수지에 대한 정포제(整泡劑)를 함유하는 페놀 수지 발포체.
  23. 제 22 항에 있어서,
    상기 정포제가 페놀 수지 100 중량부에 대해서 1∼6 중량부로 이루어지는 페놀 수지 발포체.
  24. 제 22 항에 있어서,
    상기 정포제가 피마자유 1 몰에 대해서 20 몰 초과, 40 몰 미만인 에틸렌옥사이드가 부가된 피마자유―에틸렌옥사이드 부가 화합물인 페놀 수지 발포체.
  25. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 페놀 수지와 공(共)반응하는 유기 아미노기 함유 화합물을 함유하는 페놀 수지 발포체.
  26. 제 25 항에 있어서,
    페놀 수지 100 중량부에 대해 상기 유기 아미노기 함유 화합물을 1~10 중량부 함유하는 페놀 수지 발포체.
  27. 제 26 항에 있어서,
    적어도 일종의 아미노기 함유 화합물이 우레아, 디시안디아미드 및 멜라닌으로부터 선택되는 페놀 수지 발포체.
  28. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    0.023W/m.K (측정 온도 23℃) 이하의 열전도도를 갖는 페놀 수지 발포체.
  29. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    10∼100Kg/m3 의 밀도를 갖는 페놀 수지 발포체.
  30. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    60ng/(m2.s.Pa) 이하의 투습 계수를 갖는 페놀 수지 발포체.
  31. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    85% 이상의 독립 기포율과 29% 이상의 산소 지수를 갖는 페놀 수지 발포체.
  32. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 일방의 표면에 면재(面材)를 갖는 페놀 수지 발포체.
  33. 제 32 항에 있어서,
    상기 면재가 유리 섬유 부직포, 스판 본드 부직포, 알루미늄박, 본디드 부직포, 금속 시트, 금속박, 플라이우드, 규산칼슘 보드, 플라스터 보드, 크래프트 지(紙) 또는 다른 종이 제품 및 목제 보드의 적어도 일종을 포함하는 페놀 수지 발포체.
KR1020060085035A 2005-09-08 2006-09-05 페놀 수지 발포체 KR101333838B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005260327A JP4939784B2 (ja) 2005-09-08 2005-09-08 フェノール樹脂発泡体
JPJP-P-2005-00260327 2005-09-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070029061A KR20070029061A (ko) 2007-03-13
KR101333838B1 true KR101333838B1 (ko) 2013-11-27

Family

ID=37932252

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060085035A KR101333838B1 (ko) 2005-09-08 2006-09-05 페놀 수지 발포체

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP4939784B2 (ko)
KR (1) KR101333838B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210077583A (ko) * 2019-12-17 2021-06-25 (주)엘지하우시스 페놀 발포체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 단열재

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102650256B1 (ko) 2018-08-10 2024-03-21 아사히 유키자이 가부시키가이샤 페놀 폼 제조용 수지 조성물
JP7473476B2 (ja) 2018-10-16 2024-04-23 旭有機材株式会社 難燃性フェノール樹脂組成物及びそれから得られた難燃材料
KR102605769B1 (ko) 2018-10-16 2023-11-24 아사히 유키자이 가부시키가이샤 준불연성 페놀 수지 조성물 및 그것으로부터 얻어진 준불연 재료

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06340763A (ja) * 1993-05-31 1994-12-13 Mitsui Toatsu Chem Inc フェノール樹脂発泡体
JP2551481B2 (ja) * 1989-06-01 1996-11-06 旭有機材工業株式会社 発泡用フェノール樹脂組成物
JP2004176008A (ja) * 2002-11-29 2004-06-24 Showa Highpolymer Co Ltd 発泡性レゾール型フェノール樹脂組成物及びそれを用いたフェノール樹脂発泡体
JP2005054026A (ja) * 2003-08-01 2005-03-03 Honen Corp 放出ホルムアルデヒドが低減化された発泡体およびその製造方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05194782A (ja) * 1991-08-27 1993-08-03 Kubota Corp フェノール樹脂発泡成形体及びその製造方法
BE1006021A3 (nl) * 1992-07-13 1994-04-19 Recticel Werkwijze voor het vervaardigen van een hoofdzakelijk geslotencellig fenolschuim.
JP2001181427A (ja) * 1999-12-22 2001-07-03 Asahi Organic Chem Ind Co Ltd フェノール系樹脂発泡体の製造方法及びその際に用いる発泡性フェノール系樹脂組成物
JP4761446B2 (ja) * 2005-09-08 2011-08-31 旭有機材工業株式会社 フェノール樹脂発泡体
JP3932293B2 (ja) * 2005-09-08 2007-06-20 旭有機材工業株式会社 発泡性レゾール型フェノール樹脂成形材料およびフェノール樹脂発泡体

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2551481B2 (ja) * 1989-06-01 1996-11-06 旭有機材工業株式会社 発泡用フェノール樹脂組成物
JPH06340763A (ja) * 1993-05-31 1994-12-13 Mitsui Toatsu Chem Inc フェノール樹脂発泡体
JP2004176008A (ja) * 2002-11-29 2004-06-24 Showa Highpolymer Co Ltd 発泡性レゾール型フェノール樹脂組成物及びそれを用いたフェノール樹脂発泡体
JP2005054026A (ja) * 2003-08-01 2005-03-03 Honen Corp 放出ホルムアルデヒドが低減化された発泡体およびその製造方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20210077583A (ko) * 2019-12-17 2021-06-25 (주)엘지하우시스 페놀 발포체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 단열재
KR102507545B1 (ko) * 2019-12-17 2023-03-08 (주)엘엑스하우시스 페놀 발포체, 이의 제조방법 및 이를 포함하는 단열재

Also Published As

Publication number Publication date
KR20070029061A (ko) 2007-03-13
JP4939784B2 (ja) 2012-05-30
JP2007070511A (ja) 2007-03-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1922356B1 (en) A phenolic foam
JP3932293B2 (ja) 発泡性レゾール型フェノール樹脂成形材料およびフェノール樹脂発泡体
EP1922357B1 (en) Phenolic foam
KR101333877B1 (ko) 페놀 수지 발포체
JP5036021B2 (ja) フェノール樹脂発泡体
JP7458587B2 (ja) フェノール発泡体及びその製造方法
JP4889084B2 (ja) フェノール樹脂発泡体およびその製造方法
AU2012293256A1 (en) Foamable resol-type phenol resin molding material and phenol resin foam
JP2007070506A (ja) フェノール樹脂発泡体
KR101333838B1 (ko) 페놀 수지 발포체
JP2007070504A (ja) フェノール樹脂発泡体
JP2007070505A (ja) フェノール樹脂発泡体
JP4947760B2 (ja) フェノール樹脂発泡体
JP4761446B2 (ja) フェノール樹脂発泡体
NZ566706A (en) A phenolic foam for insulation applications in construction materials

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161111

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171110

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181113

Year of fee payment: 6