JPH10120815A - 不燃性フェノール樹脂発泡体及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】表面平滑にして吸水性が低く密実で物理的強度
の高い不燃性フェノール樹脂発泡体を提供することであ
る。 【構成】レゾール型フェノール樹脂１００重量部、発泡
剤１〜５０重量部、硬化剤１０〜５０重量部に圧縮強度
６００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上で嵩比重０．３〜０．５ｇ／
ｃｍ^３、融点１５００℃以上のセラミック微細中空粒子
３０〜３００重量部及びシリカ粉末５０〜３００重量部
を加え、両面に面材としてサーフェイサーガラス繊維を
張り付け一体硬化させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は軽量で且つ断熱性に優れ
た不燃性のフェノール樹脂発泡体にして、建造物の壁
材、屋根材、床材、耐火保管庫等に使用することができ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来不燃性建築用板材には、無機系ある
いは金属系の材料を使用したもののみであり、いずれも
断熱性は低く加工性も悪くしかも重量が重いためハンド
リングに支障をきたしていた。不燃性のフェノール樹脂
発泡体も開発されてきたがいずれもフェノール樹脂発泡
体の難燃性を向上させるため水酸化アルミニウムに珪酸
カルシウムあるいは炭酸カルシウム等の無機材を充填材
として添加し、ガラス繊維などの無機繊維を補強材とし
て加え強度増強を図っているのである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従来の不燃性フェノー
ル樹脂発泡体は表面が多孔質であるため吸水性が高く接
着剤を塗布して面材を接着することがはなはだ困難であ
った。フェノール樹脂発泡体はフェノール樹脂の発泡に
よって多孔質となり、多数の気泡を内部に含有せしめる
ため物理的強度が低下した。このためガラス繊維等を混
入して強度の増加を図っているのである。本発明は、表
面平滑で吸水性の低い密実にして物理的強度の高い不燃
性フェノール樹脂発泡体を提供することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の不燃性フェノー
ル樹脂発泡体は、レゾール型フェノール樹脂１００重量
部、発泡剤１〜５０重量部、硬化剤１０〜５０重量部に
圧縮強度６００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上で嵩比重０．３〜
０．５ｇ／ｃｍ^３、融点１５００℃以上のセラミック微
細中空粒子３０〜３００重量部、シリカ粉末５０〜３０
０重量部を加え、両面に面材としてサーフェイサーガラ
ス繊維を張り付け一体硬化させた不燃性フェノール樹脂
発泡体によって解決される。

【０００５】

【作用】本発明のレゾール型フェノール樹脂発泡体に使
用されるフェノール樹脂はフェノール、クレゾール、キ
シレノール、パラアルキルフェノール、パラフェニルフ
ェノール、レゾルシン等のフェノール類及びその変性物
とホルムアルデヒド、パラホルムアルデヒト、フルフラ
ール、アセトアルデヒド等のアルデヒド類を水酸化ナト
リウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、ヘキサメ
チレンテトラミン、トリメチルアミン、トリエチルアミ
ン等のアルカリ性触媒で反応させて製造するレゾール型
のものである。

【０００６】本発明の不燃性フェノール樹脂発泡体の製
造に使用する発泡剤は、例えばメチレンクロライド、炭
酸塩、ペンタン、ヘキサン、イソプロビルエーテル、塩
化メチレン等でレゾール型フェノール樹脂に対して１〜
５０重量部添加する。又レゾール型フェノール樹脂発泡
体に使用される硬化剤として硫酸、リン酸等の無機酸、
ベンゼンスルホン酸、ナフトールスルホン酸、フェノー
ルスルホン酸等の有機酸が挙げられる。

【０００７】レゾール型フェノール樹脂に高強度のセラ
ミック微細中空粒子及びシリカ粉末を加えて硬化させ基
材とし、この基材の両面に面材として張り付けるサーフ
ェイサーガラス繊維は、ガラス繊維による繊布または不
繊布で市販のものから選択できる。サーフェイサーガラ
ス繊維の重量密度は１ｍ^２のマットに３０ｇ以上必要
で、これ以下では充分な強度が保持できない。

【０００８】フェノール樹脂発泡体の所要強度によりサ
ーフェイサーガラス繊維の重量密度を選択する。サーフ
ェイサーガラス繊維を両面に面材として張り付け一体成
形硬化させることによって、フェノール樹脂発泡体の物
理的強度の増強及び反り等の変形防止を図ることができ
る。

【０００９】本発明に使用したるセラミック微細中空粒
子は、従来の微細中空発泡体に比較して特に圧縮強度が
高いものであり不燃性フェノール樹脂発泡体製造過程で
生ずる高い応力、剪断力に対して耐え得ることができる
ものである。さらに加圧成形することによって軽量であ
るにもかかわらず緻密な不燃性フェノール樹脂発泡体と
することができるのである。

【００１０】セラミック微細中空粒子あるいは微細中空
発泡体の圧縮強度とは耐水圧強度と同意語であり、圧縮
強度の測定は、微細中空発泡体を水中で加圧し水に加え
られた圧力が微細中空発泡体に伝わり微細中空発泡体が
破壊する圧力を圧縮強度とするのである。

【００１１】優れた性能を示すことのできる不燃性フェ
ノール樹脂発泡体は、攪拌・混練工程が充分でなければ
ならず、均一な製品で品質の良い不燃性フェノール樹脂
発泡体には特に重要である。本発明におけるが如き組成
物に対して充分な攪拌・混練を行なう場合セラミック微
細中空粒子に加わる応力及び剪断力は、約４００ｋｇｆ
／ｃｍ２前後になると言われている。従来の微細中空発
泡体には、このような高圧に耐え得るものが無かったの
で、かかる不燃性フェノール樹脂発泡体として使用し充
分な性能が得られるものは皆無であった。即ち大部分が
破壊してしまうからである。

【００１２】次にセラミック微細中空粒子を不燃性フェ
ノール樹脂発泡体に使用する場合重要なことは熱伝導率
である。微細中空発泡体はその粒径によるが一般に０．
１（ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃）前後であり、充填した微細中
空発泡体の半分が破壊されたものである場合熱伝導率は
大体０．２（ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃）に低下する。破壊さ
れない完全な微細中空発泡体が使用された場合にのみ優
れた効果が得られるのである。本発明に使用するセラミ
ック微細中空粒子は従来の微細中空発泡体であるシラス
バルーン、ガラスバルーン、シリカバルーン、フライア
ッシュバルーンなどに比較して格段に圧縮強度が高いも
のであり、不燃性フェノール樹脂発泡体の微細中空粒子
は１００％完全な球状である。従来の微細中空発泡体の
圧縮強度は８０〜３００ｋｇｆ／ｃｍ^２である。

【００１３】本発明に使用するセラミック微細中空粒子
の融点は１５００℃以上である。セラミック微細中空粒
子はその材質に起因するのは当然であるが一般的に融点
の高いもの程圧縮強度も高くなる。圧縮強度を６００ｋ
ｇｆ／ｃｍ^２以上とするならばその融点は１５００℃以
上にしなければならないのである。

【００１４】以上により本発明において使用するセラミ
ック微細中空粒子はシリカ５０〜６０％、アルミナ４０
〜４５％、その他１．５〜２．５％からなるセラミック
組成物を発泡生成せしめたものを使用し、その物性は圧
縮強度７００ｋｇｆ／ｃｍ^２、融点１６００℃、嵩比重
０．３〜０．５８／ｃｍ^３、熱伝導率０．１（ｋｃａｌ
／ｍｈｒ℃）で完全な中空粒子のみで構成されている。
セラミック微細中空粒子の粒径は、５〜３５０μｍの範
囲のものを使用し、細目５〜７５μｍ、中目７５〜１５
０μｍ、荒目１５０〜３５０μｍとして粒度調整により
混合使用する。嵩比重は粒度の細かいものは重く、荒い
ものは軽くなる。このため嵩比重の範囲は０．３〜０．
５ｇ／ｃｍ^２となる。

【００１５】レゾール型フェノール樹脂１００重量部に
対して、発泡剤１〜５０重量部、硬化剤は１０〜５０重
量部であり、これに加えるセラミック微細中空粒子は３
０〜３００重量部とする。不燃性フェノール樹脂発泡体
の所要物理的強度、比重等によってセラミック微細中空
粒子の量を加減することができる。

【００１６】本発明に使用するシリカ粉末は、酸化硅素
を８０％以上含有する非晶質シリカ化合物で、例えばシ
リカヒューム、硅石粉、硅砂、硅酸カルシウム、メタ硅
酸カルシウム、硅そう土等である。その粒径は５〜１０
０μｍの範囲が好適で、不燃性フェノール樹脂発泡体の
耐火性を向上させる充填材として効果を発揮する。

【００１７】

【実施例】以下本発明の実施例について詳述するが本発
明はその要旨を越えない限り実施例に限定されるもので
はない。

【００１８】実施例 レゾール型フェノール樹脂１００
重量部、発泡剤として塩化メチレン２重量部に圧縮強度
７００ｋｇｆ／ｃｍ^２、嵩比重０．３〜０．５ｇ／ｃｍ
^３、融点１６００℃、熱伝導率０．１（ｋｃａｌ／ｍｈ
ｒ℃）で完全中空粒子のみで構成されているセラミック
微細中空粒子１００重量部、シリカ粉末としてシリカヒ
ュームを２００重量部、その他混和剤に発泡剤、分散
剤、安定剤等を各々適量加えた組成物を充分攪拌・混練
した後リン酸系の硬化剤を２０重量部加えさらに充分攪
拌・混練し型枠上に敷設してあるサーフェイサーガラス
繊維の上に打設して板状としその表面にもサーフェイサ
ーガラス繊維を敷設して１００ｋｇｆ／ｃｍ^２の圧力で
加圧成形後６０℃１０分養生して硬化させた。

【００１９】サーフェイサーガラス繊維はその片面を型
枠内に敷設しその上に不燃性フェノール樹脂発泡体基材
組成物を打設し、表面を平滑にしてからその上面にサー
フェイサーガラス繊維を敷設し、その上部より加圧成形
した。サーフェイサーガラス繊維の重量密度は６０ｇ／
ｍ^２とした。

【００２０】実施例で作製した不燃性フェノール樹脂発
泡体の物性試験結果を表１に示す。尚、試験体の厚みは
１５ｍｍである。

【００２１】

【００２２】加熱試験は試験体２２０×２２０×１５
（ｍｍ）の表面を８５０℃で１０分間加熱した時の裏面
温度を示したものである。

【００２３】

【発明の効果】以上述べた如く本発明にかかる不燃性フ
ェノール樹脂発泡体は、フェノール樹脂の充填材にセラ
ミック微細中空粒子及びシリカ粉末を使用することによ
って、従来のフェノール樹脂発泡体では得られなかった
表面の平滑性を得ることができた。また従来のフェノー
ル樹脂発泡体はフェノール樹脂自身の発泡のみであるた
め連続気泡となり多孔質で吸水性が高く、物理的強度も
充分では無かった。

【００２４】セラミック微細中空粒子の面と面がフェノ
ール樹脂によって点接合しさらにセラミック微細中空粒
子間の空隙にシリカ粉末が充填することによりフェノー
ル樹脂自身の発泡のみによるものとは全く異なった構成
によって表面平滑で吸水性の低い、密実にして物理的強
度が高くしかも断熱性にも優れた不燃性フェノール樹脂
発泡体を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】不燃性フェノール樹脂発泡体断面拡大図

【符号の説明】

１．サーフェイサーガラス繊維 ２．セラミック微細中空粒子 ３．フェノール樹脂 ４．シリカ粉末

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項 １】 レゾール型フェノール樹脂１００重量
   部、発泡剤１〜５０重量部、硬化剤１０〜５０重量都に
   圧縮強度６００ｋｇｆ／ｃｍ^２以上で嵩比重０．３〜
   ０．５ｇ／ｃｍ^３、融点１５００℃以上のセラミック微
   細中空粒子３０〜３００重量部、シリカ粉末５０〜３０
   ０重量部を加え両面にサーフェイサーガラス繊維を面材
   として張り付けて一体成形硬化させることを特徴とする
   不燃性フェノール樹脂発泡体。