JPH0244330B2 - FUENOORUFUOOMUNOSEIZOHOHO - Google Patents
FUENOORUFUOOMUNOSEIZOHOHOInfo
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- JPH0244330B2 JPH0244330B2 JP6997083A JP6997083A JPH0244330B2 JP H0244330 B2 JPH0244330 B2 JP H0244330B2 JP 6997083 A JP6997083 A JP 6997083A JP 6997083 A JP6997083 A JP 6997083A JP H0244330 B2 JPH0244330 B2 JP H0244330B2
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- foam
- phenol
- type phenolic
- phenolic resin
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- Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
Description
本発明はベンジリツクエーテル型フエノール樹
脂を用いたフエノールフオームに関する。
フエノールフオームは、その耐熱性、難燃性、
低発煙性等の優れた性能を有するにもかかわら
ず、ウレタンフオーム、ポリスチレンフオーム
等、他のプラスチツクフオームに比較して非常に
脆くかつ落雁性があるため使用方法が難しい。さ
らにこれら物性上の欠点を加えて、レゾール型フ
エノール樹脂においては樹脂自身の貯蔵安定性に
問題があり、ノボラツク型フエノール樹脂におい
ては固体であるために取扱いが不便である等、そ
れぞれ特有の欠点もあり、現在に至るまでフエノ
ールフオームの使用量の増加は大きくない。
一方、ベンジリツクエーテル型フエノール樹脂
を原料としたフエノールフオームは、フエノール
樹脂自身の貯蔵安定性は良好であるが硬化剤を加
えた場合、激しく発熱した発泡を伴つて樹脂化す
る。形成されたフオームは非常に低密度で、しか
も脆く断熱材としての使用は不可能である。ベン
ジリツクエーテル型フエノール樹脂を使用したフ
オームについては、他にポリイソシアネート化合
物を反応させウレタンフオームを製造する方法も
例えば特公昭55−27093号公報等で公知であるが、
難燃性、低発煙性等がフエノールフオームと比較
して、かなり見劣る。
本発明はフエノールフオームの特徴である耐熱
性、難燃性、低発煙性を保持しつつ、その欠点で
ある機械的物性の低さを改良した実用に供し得る
ベンジリツクエーテル型フエノール樹脂を用いた
フエノールフオームに関するものである。
すなわち、本発明は、ベンジリツクエーテル型
フエノール樹脂、ポリイソシアネート化合物、芳
香族スルホン酸化合物、水、発泡剤および整泡剤
からなる混合液を発泡・加熱させることを特徴と
するフエノールフオームの製造方法である。
本発明に係るフエノールフオームは硬いスキン
層を持ちしかも落雁性が無いため、表面材との接
着が良好であり、レゾール型あるいはノボラツク
型フエノール樹脂を原料とした従来のフエノール
フオームでは不可能であつた各種表面材との積層
体を自己接着によつて一体成形できるという利点
も有している。
本発明に用いるベンジリツクエーテル型フエノ
ール樹脂は、例えば特公昭47−50873号公報など
により知られているものであり、
一般式
The present invention relates to a phenolic foam using a benzyl ether type phenolic resin. Phenol foam is known for its heat resistance, flame retardancy,
Although it has excellent performance such as low smoke emission, it is difficult to use because it is extremely brittle and has a tendency to fall apart compared to other plastic foams such as urethane foam and polystyrene foam. In addition to these physical property disadvantages, resol-type phenolic resins have problems with their own storage stability, and novolac-type phenolic resins have their own disadvantages, such as being inconvenient to handle because they are solids. However, up to the present, the amount of phenol foam used has not increased significantly. On the other hand, in the case of phenol foam made from a benzylic ether type phenolic resin, the phenol resin itself has good storage stability, but when a curing agent is added, it turns into a resin with intense heat generation and foaming. The resulting foam has a very low density and is too brittle to be used as an insulating material. Regarding foams using benzylic ether type phenolic resin, a method of producing urethane foam by reacting with a polyisocyanate compound is also known, for example, in Japanese Patent Publication No. 55-27093, etc.
Compared to phenol foam, it is considerably inferior in terms of flame retardancy, low smoke emission, etc. The present invention uses a practically applicable benzyl ether type phenolic resin that maintains the heat resistance, flame retardance, and low smoke emission properties that are the characteristics of phenol foam, while improving the poor mechanical properties that are its drawbacks. It concerns the phenol form. That is, the present invention provides a method for producing phenol foam, which comprises foaming and heating a liquid mixture consisting of a benzyl ether type phenolic resin, a polyisocyanate compound, an aromatic sulfonic acid compound, water, a blowing agent, and a foam stabilizer. It is. Since the phenol foam according to the present invention has a hard skin layer and does not have any slipping properties, it has good adhesion to the surface material, which was not possible with conventional phenol foams made from resol type or novolac type phenolic resins. It also has the advantage that a laminate with various surface materials can be integrally molded by self-adhesion. The benzyl ether type phenol resin used in the present invention is known from, for example, Japanese Patent Publication No. 47-50873, and has the general formula
【式】
(Rは水素原子、炭化水素基、オキシ炭化水素
基またはハロゲン原子を示す。n=1〜3)
で表わされるフエノールと
次の一般式
R′CHO(R′は水素原子または1〜8個の炭素原
子を有する炭化水素基を示す。)で表わされるア
ルデヒドとを1:1から1:3の割合で金属塩触
媒の存在下に反応させて得られるものである。
本発明に用いる整泡剤は、シリコン系ノニオン
界面活性剤および/またはノニオン系界面活性
剤、例えばソルビタン脂肪酸エステル、アルキル
フエノール等のエチレンオキサイド付加物であ
る。
本発明に用いる発泡剤は、低沸点の脂肪族炭化
水素またはそのハロゲン化物であり、石油エーテ
ル、n−ヘキサン、n−ヘプタン、メチレンクロ
リド、トリクロロフロロメタン等がその例であ
る。
本発明に用いる芳香族スルホン酸化合物は、ベ
ンゼンスルホン酸、トルエンスルホン酸、キシレ
ンスルホン酸、フエノールスルホン酸等で代表さ
れるが、燐酸、硫酸、塩酸等の無機酸類を併用す
ることもできる。芳香族スルホン酸化合物は適当
量の水によつて水溶液として使用することが好ま
しい。
本発明に用いる水の添加はどのような方法によ
つても、例えば既述したように芳香族スルホン酸
を水溶液として使用すること等によつても達成さ
れる。水の量はベンジリツクエーテル型フエノー
ル樹脂100重量部にたいして0.1〜100重量部、好
ましくは4〜45重量部の範囲であれば有効に作用
する。100重量部を超える過剰の水は落雁性の原
因となり0.1重量部以下の水では発泡制御不能と
なる。
本発明に用いるポリイソシアネート化合物は、
ポリメチレンポリフエニルイソシアネート(いわ
ゆる粗製4,4′−ジフエニルメタンジイソシアネ
ート)、トリレンジイソシアネート、ヘキサメチ
レンジイソシアネート、などが好ましいが、ポリ
イソシアネートとグリコール、グリセリン、トリ
メチロールプロパンなどの多価アルコールとの反
応物で末端イソシアネート基を有するポリイソシ
アネート化合物、あるいは、ポリイソシアネート
とポリエーテル系またはポリエステル系ポリオー
ルとの反応により得られる末端にイソシアネート
基を有するプレポリマー型ポリイソシアネート化
合物も使用できる。
ポリイソシアネート化合物と芳香族スルホン酸
化合物は〔NCO〕/〔SO3H〕当量比0.0〜1.0、
好ましくは0.3〜0.9の範囲で使用される。(ここ
で言う〔NCO〕とはイソシアネート基のグラム
当量のことであり、〔SO3H〕とはスルホン基の
グラム当量のことである。)
〔NCO〕/〔SO3H〕当量比0.1以下では得ら
れる発泡体は非常に脆く、低密度となり成形後の
発泡体収縮も大きい。〔NCO〕/〔SO3H〕当量
比が1.0を越える場合は、発泡体は著しく不均一
となり、実用的な発泡体は得られない。
ポリイソシアネート化合物はベンジリツクエー
テル型フエノール樹脂100重量部に対して1〜50
重量部、好ましくは3〜25重量部の範囲で使用さ
れ得る。
整泡剤の使用量は、ベンジリツクエーテル型フ
エノール樹脂100重量部に対して1〜5重量部が
好ましい。
本発明では、その他、添加剤として、発泡体の
機械的物性をより改良するために多価ヒドロキシ
化合物類、例えばエチレングリコール、プロピレ
ングリコール、グリセリン、あるいはポリオキシ
アルキレンポリオール類、例えばポリオキシエチ
レングリコール、ポリオキシプロピレングリコー
ル、または窒素含有化合物類、例えばジエタノー
ルアミン、トリエタノールアミン、ジエタノール
トリアミン、尿素などの添加も可能であり、ま
た、耐熱性、難燃性、低発煙性をより高めるため
に、難燃剤、無機粉末などの添加も適宜可能であ
る。
本発明による発泡体の製造は次のようにして行
う。
ベンジリツクエーテル型フエノール樹脂、整泡
剤、発泡剤および場合によりその他の添加剤を混
合する。次に、この混合液にポリイソシアネート
化合物および芳香族スルホン酸化合物を加え、常
温で激しく混合して型枠に流し込み、60〜80℃に
加温すると発泡体が得られる。この場合時間は多
少かかるが、加温しなくても発泡体は得られる。
またポリイソシアネート化合物と硬化剤をあらか
じめ混合しておいて、上記混合物に加えることも
可能である。
次に本発明を実施例および比較例によつて更に
詳細に説明する。
実施例 1
フオームの成形に先立つて、ベンジリツクエー
テル型フエノール樹脂を次の方法で合成した。
フエノール357g、パラホルムアルデヒド174
g、ナフテン酸鉛1.5g、ナフテン酸亜鉛3.0gを
かく拌混合し、110〜114℃にて3時間反応した後
すみやかに減圧下に脱水したところ、粘度
30000cps(at25℃)のベンジリツクエーテル型フ
エノール樹脂が得られた。
実施例 2
実施例1で得られたベンジリツクエーテル型フ
エノール樹脂100g、整泡剤3g(Tween−40:
花王アトラス社製)、発泡剤25g(フレオンR−
11:三井フロロケミカル社製)を充分に混合し、
これに硬化剤70g(p−トルエンスルホン酸70%
水溶液)および粗製ジフエニルメタンジイソシア
ネート4.0g(ミリオネートMR−200:日本ポリ
ウレタン社製)を加え、ラボミキサーを使用し
3000〜4000rpmで15秒間激しくかく拌後に別の型
枠中にあけて発泡を行つた。発泡体を60〜80℃の
恒温槽中で30〜60分間加温した後に得られた発泡
体は脆さ、落雁性、収縮がなく、機械的物性も良
好なものであつた。
本実施例で得られたフエノールフオームの物性
および難燃性試験(ASTM−D−1692)、発煙性
試験(JIS A−1321)の結果を表−1に示す。[Formula] (R represents a hydrogen atom, a hydrocarbon group, an oxyhydrocarbon group, or a halogen atom. n = 1-3) and the following general formula R'CHO (R' is a hydrogen atom or 1-3) (representing a hydrocarbon group having 8 carbon atoms) in a ratio of 1:1 to 1:3 in the presence of a metal salt catalyst. The foam stabilizer used in the present invention is a silicone nonionic surfactant and/or a nonionic surfactant, such as an ethylene oxide adduct of sorbitan fatty acid ester, alkylphenol, or the like. The blowing agent used in the present invention is a low-boiling aliphatic hydrocarbon or its halide, and examples thereof include petroleum ether, n-hexane, n-heptane, methylene chloride, and trichlorofluoromethane. The aromatic sulfonic acid compound used in the present invention is typified by benzenesulfonic acid, toluenesulfonic acid, xylene sulfonic acid, phenolsulfonic acid, etc., but inorganic acids such as phosphoric acid, sulfuric acid, and hydrochloric acid can also be used in combination. The aromatic sulfonic acid compound is preferably used as an aqueous solution with an appropriate amount of water. The addition of water used in the present invention can be accomplished by any method, such as by using an aromatic sulfonic acid as an aqueous solution as described above. The amount of water is effective if it is in the range of 0.1 to 100 parts by weight, preferably 4 to 45 parts by weight, based on 100 parts by weight of the benzyl ether type phenolic resin. Excessive water in excess of 100 parts by weight will cause bulging, while less than 0.1 part by weight will result in uncontrollable foaming. The polyisocyanate compound used in the present invention is
Polymethylene polyphenyl isocyanate (so-called crude 4,4'-diphenylmethane diisocyanate), tolylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate, etc. are preferred, but reactions of polyisocyanates with polyhydric alcohols such as glycol, glycerin, and trimethylolpropane are preferred. A polyisocyanate compound having a terminal isocyanate group or a prepolymer type polyisocyanate compound having a terminal isocyanate group obtained by reacting a polyisocyanate with a polyether-based or polyester-based polyol can also be used. The polyisocyanate compound and the aromatic sulfonic acid compound have an [NCO]/[SO 3 H] equivalent ratio of 0.0 to 1.0,
It is preferably used in a range of 0.3 to 0.9. ([NCO] here refers to the gram equivalent of isocyanate groups, and [SO 3 H] refers to the gram equivalent of sulfone groups.) [NCO]/[SO 3 H] equivalent ratio of 0.1 or less In this case, the resulting foam is very brittle, has a low density, and has a large shrinkage after molding. If the [NCO]/[SO 3 H] equivalent ratio exceeds 1.0, the foam will be extremely non-uniform and a practical foam cannot be obtained. The polyisocyanate compound is 1 to 50 parts by weight per 100 parts by weight of benzyl ether type phenol resin.
Parts by weight may be used, preferably in the range from 3 to 25 parts by weight. The amount of the foam stabilizer used is preferably 1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the benzyl ether type phenolic resin. In the present invention, in order to further improve the mechanical properties of the foam, as additives, polyhydric hydroxy compounds such as ethylene glycol, propylene glycol, glycerin, or polyoxyalkylene polyols such as polyoxyethylene glycol, It is also possible to add polyoxypropylene glycol or nitrogen-containing compounds such as diethanolamine, triethanolamine, diethanoltriamine, urea, etc.Flame retardants can also be added to further improve heat resistance, flame retardancy, and low smoke emission. , inorganic powder, etc. can be added as appropriate. The foam according to the invention is produced as follows. A benzyl ether type phenolic resin, a foam stabilizer, a blowing agent, and optionally other additives are mixed. Next, a polyisocyanate compound and an aromatic sulfonic acid compound are added to this liquid mixture, mixed vigorously at room temperature, poured into a mold, and heated to 60 to 80°C to obtain a foam. In this case, although it takes some time, a foam can be obtained without heating.
It is also possible to mix the polyisocyanate compound and the curing agent in advance and add them to the above mixture. Next, the present invention will be explained in more detail with reference to Examples and Comparative Examples. Example 1 Prior to foam molding, a benzyl ether type phenolic resin was synthesized by the following method. Phenol 357g, paraformaldehyde 174
g, 1.5 g of lead naphthenate, and 3.0 g of zinc naphthenate were stirred and mixed, and after reacting at 110 to 114°C for 3 hours, they were immediately dehydrated under reduced pressure.
A benzyl ether type phenolic resin of 30,000 cps (at 25°C) was obtained. Example 2 100 g of benzyl ether type phenol resin obtained in Example 1, 3 g of foam stabilizer (Tween-40:
(Manufactured by Kao Atlas Co., Ltd.), 25g of foaming agent (Freon R-
11:Mitsui Fluorochemical Co., Ltd.) mixed thoroughly,
Add to this 70g of hardening agent (p-toluenesulfonic acid 70%)
Aqueous solution) and 4.0 g of crude diphenylmethane diisocyanate (Millionate MR-200: manufactured by Nippon Polyurethane Co., Ltd.) were added and mixed using a lab mixer.
After stirring vigorously for 15 seconds at 3,000 to 4,000 rpm, the mixture was poured into another mold for foaming. The foam obtained after heating the foam in a constant temperature bath at 60 to 80°C for 30 to 60 minutes had no brittleness, no looseness, no shrinkage, and had good mechanical properties. Table 1 shows the physical properties of the phenol foam obtained in this example, and the results of the flame retardancy test (ASTM-D-1692) and smoke generation test (JIS A-1321).
【表】
た。
実施例3〜10および比較例1〜3
実施例1に記載のベンジリツクエーテル型フエ
ノール樹脂を使用して、実施例2と同様の方法で
発泡体を合成した。配合処方および成形結果を表
−2に示す。(表内の数値は重量部を表わす。)[Table]
Examples 3 to 10 and Comparative Examples 1 to 3 Using the benzyl ether type phenolic resin described in Example 1, foams were synthesized in the same manner as in Example 2. The compounding recipe and molding results are shown in Table-2. (The numbers in the table represent parts by weight.)
【表】【table】
【表】【table】
【表】
以上のように実施例2〜10において、脆さ、落
雁性および収縮のない良好な発泡体が得られた。
実施例 11
本発明によるフエノールフオームが面材との接
着性に優れていることを示すため、Kライナー紙
および軟鋼板との接着強度を90度剥離試験によつ
て測定した。比較のために、レゾール型フエノー
ル樹脂から得られるフエノールフオームについて
も同様に行つた結果を表−3に示す。[Table] As described above, in Examples 2 to 10, good foams were obtained that were free from brittleness, looseness, and shrinkage. Example 11 In order to demonstrate that the phenol foam according to the present invention has excellent adhesion to face materials, the adhesive strength with K-liner paper and mild steel plate was measured by a 90 degree peel test. For comparison, Table 3 shows the results of the same test for phenol foam obtained from resol type phenolic resin.
【表】【table】
【表】
本発明によるフエノールフオームの面材に対す
る接着力は、レゾール型フエノール樹脂を使用し
たフエノールフオームと比較して6〜9倍もの接
着強度を示した。[Table] The adhesive strength of the phenol foam according to the present invention to the surface material was 6 to 9 times higher than that of the phenol foam using a resol type phenolic resin.
Claims (1)
リイソシアネート化合物、芳香族スルホン酸化合
物、水、発泡剤および整泡剤からなる混合液を発
泡・加熱することを特徴とするフエノールフオー
ムの製造方法。1. A method for producing phenol foam, which comprises foaming and heating a liquid mixture consisting of a benzyl ether type phenolic resin, a polyisocyanate compound, an aromatic sulfonic acid compound, water, a foaming agent, and a foam stabilizer.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6997083A JPH0244330B2 (en) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | FUENOORUFUOOMUNOSEIZOHOHO |
| US06/512,776 US4461852A (en) | 1982-09-07 | 1983-07-11 | Phenolic resin foam and process for producing the same |
| DE8383304078T DE3370002D1 (en) | 1982-09-07 | 1983-07-13 | Phenolic resin foam and process for producing the same |
| EP83304078A EP0105576B1 (en) | 1982-09-07 | 1983-07-13 | Phenolic resin foam and process for producing the same |
| CA000432393A CA1195050A (en) | 1982-09-07 | 1983-07-13 | Phenolic resin foam and process for producing the same |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6997083A JPH0244330B2 (en) | 1983-04-22 | 1983-04-22 | FUENOORUFUOOMUNOSEIZOHOHO |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59196332A JPS59196332A (en) | 1984-11-07 |
| JPH0244330B2 true JPH0244330B2 (en) | 1990-10-03 |
Family
ID=13418017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6997083A Expired - Lifetime JPH0244330B2 (en) | 1982-09-07 | 1983-04-22 | FUENOORUFUOOMUNOSEIZOHOHO |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0244330B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN107353389B (en) * | 2017-07-14 | 2020-05-01 | 青岛科技大学 | Biomass-based rigid polyurethane foam with high open-cell ratio and preparation method thereof |
-
1983
- 1983-04-22 JP JP6997083A patent/JPH0244330B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59196332A (en) | 1984-11-07 |
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