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JPH0517249B2 - - Google Patents
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JPH0517249B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0517249B2
JPH0517249B2 JP62325075A JP32507587A JPH0517249B2 JP H0517249 B2 JPH0517249 B2 JP H0517249B2 JP 62325075 A JP62325075 A JP 62325075A JP 32507587 A JP32507587 A JP 32507587A JP H0517249 B2 JPH0517249 B2 JP H0517249B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
phenolic resin
sheet
reinforcing fibers
resin
composite sheet
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP62325075A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH01165427A (en
Inventor
Yoshiaki Echigo
Yoshuki Suematsu
Kyotaka Nakanishi
Soichiro Kishimoto
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Unitika Ltd filed Critical Unitika Ltd
Priority to JP62325075A priority Critical patent/JPH01165427A/en
Publication of JPH01165427A publication Critical patent/JPH01165427A/en
Publication of JPH0517249B2 publication Critical patent/JPH0517249B2/ja
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  • Reinforced Plastic Materials (AREA)
  • Manufacture Of Porous Articles, And Recovery And Treatment Of Waste Products (AREA)
  • Moulding By Coating Moulds (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

(産業上の利用分野) 本発明は、散気板、濾過材、吸水板、調湿板、
型材等として好適な通気性、力学的特性に優れた
多孔性複合シート及びその製造法に関するもので
ある。 (従来の技術) 従来、ポリエステル、ポリプロピレン、ポリス
チレン、ポリメチルメタクリレート及びポリアク
リロニトリル等の有機高分子の微粒体をシート状
に焼結成形して、連続気孔を有する多孔性シート
を製造する方法が知られており、これらの多孔性
シートは、散気板、濾過材等の用途に広く用いら
れている。 これらの多孔性シートは、その材料として使用
する上記有機高分子の特性に起因して耐熱性や耐
溶剤性に劣るという問題があるため、その用途は
限られていた。そこで、本発明者らは、耐熱性や
耐溶剤性に優れたフエノール樹脂であつて、特定
の熱流動性を有する熱硬化性のフエノール樹脂の
微粒体を焼結成形して多孔性成形体を製造する方
法を先に提案した(特願昭61−208782号、特開昭
63−63727号)。 (発明が解決しようとする問題点) しかし、上記の方法によつて得られる多孔性シ
ートは、フエノール樹脂の微粒体が焼結されて点
接着で融着しているだけであるので、曲げ強度、
曲げ弾性率等の力学的特性が必ずしも十分ではな
かつた。さらに、気孔率も精々40%程度が限度で
あつて、多孔体の軽量化を図ることが困難であつ
た。 本発明は、上記のような問題点を解決するもの
であつて、その目的は気孔率が大きく、気孔率が
大きいにもかかわらず曲げ強度、曲げ弾性率等の
力学的特性に優れ、通気性が優れた多孔性複合シ
ート及びかかるシートを容易に製造することがで
きる製造法を提供することにある。 (問題点を解決するための手段) 本発明者等は、このような問題点を解決するた
めに鋭意研究の結果、強化繊維と特定の熱硬化性
フエノール樹脂とから力学的特性と通気性に優れ
た多孔性複合シートが得られることを見出し、本
発明に到達した。 すなわち、本発明の多孔性複合シートは、強化
繊維とフエノール樹脂とからなり、強化繊維と硬
化したフエノール樹脂とが一体化したシートであ
つて、シートの一方の面から他の面に貫通した連
続気孔を有し、シート全体の気孔率が40〜80%で
あり、曲げ強度が50Kg/cm2以上、曲げ弾性率が
2000Kg/cm2以上であることを特徴とするものであ
る。 また、本発明の製造法は、強化繊維からなるシ
ートに熱流動性が日本工業規格JIS−K−
69111979の5.3.2〔成形材料(円板式流れ)〕に基づ
く樹脂の伸びが3〜15cmである熱硬化性フエノー
ル樹脂の水分散液を含浸し、絞りローラで上記分
散液を絞つた後、乾燥し、しかる後に加圧・加熱
して上記フエノール樹脂を硬化させることを特徴
とするものである。 以下、本発明を詳細に説明する。 まず、本発明の多孔性複合シートは、強化繊維
とフエノール樹脂とからなり、強化繊維と硬化し
たフエノール樹脂とが一体化しているものであ
る。 ここで、強化繊維としては、ポリエステル繊
維、ポリアミド繊維、ポリオレフイン繊維等の有
機高分子からなる合成繊維、ガラス繊維、炭素繊
維等の無機繊維等が挙げられる。これらの形態
は、長繊維又は短繊維からなる不織布、織物、編
物等シート状の形態を有するものであればいずれ
でもよい。これら強化繊維のうち、ポリエステル
繊維、特にポリエチレンテレフタレート繊維が好
ましく、その形態は長繊維の不織布が好ましい。
上記繊維シートの繊維密度すなわち目付の好まし
い範囲は、繊維の種類、形態等によつて異なる
が、ポリエチレンテレフタレート繊維の長繊維不
織布の場合は、繊維密度が100〜700g/m2程度の
ものが好ましい。強化繊維である繊維シートの繊
維密度があまり大きすぎると、後述するフエノー
ル樹脂の含浸に当たり、シート内部まで樹脂を含
浸させることが困難になることがあり、一方、繊
維シートの繊維密度があまり小さすぎると、複合
シートの曲げ強度等の力学的強度が低下するの
で、好ましくない。 また、本発明におけるフエノール樹脂として
は、フエノール類とアルデヒド類とを反応して得
られる熱硬化性のフエノール・アルデヒド樹脂、
フエノール類とアルデヒド類と含窒素化合物とを
反応して得られる熱硬化性の含窒素フエノール・
アルデヒド樹脂等が挙げられる。 次に、本発明のシートは、シートの一方の面か
ら他の面に貫通した連続気孔を有するものであ
る。かかる連続気孔はシートを構成する強化繊維
の空隙をぬつて折れ曲がつて一方の面から他方の
面に貫通しているもの、一方の面から他方の面に
比較的直線的に貫通しているもの等が挙げられ
る。 本発明において、連続気孔の有無は次のように
して判断する。すなわち、厚さ1mmの複合シート
から直径10mmの円板を切り抜き、この円板に1N
/minの割合で空気を流した場合に、圧力損失
が1000mmH2O以下の場合に、連続気孔を有する
と判断する。上記空気を流した場合の圧力損失が
小さい程、複合シートに占める連続気孔の割合が
多いことを意味する。また、上記の圧力損失は、
シートの通気性の程度をも表すものである。本発
明のシートにおいては、上記圧力損失が500mmH2
O以下であることが好ましく、特に好ましくは
200mmH2O以下である。 さらに、本発明の複合シートは、気孔率(%)
が40〜80%であることが必要である。 ここで、気孔率(%)は、複合シートの全容積
に対する気孔容積の割合を百分率で表したもので
ある。かかる気孔率(%)は、具体的に次のよう
にして測定される。まず、複合シートの乾燥重量
W(g)と体積V(cm3)を測定する。次に、シート
を粉末状にして複合シートの真密度ρ(g/cm3
を測定し、気孔率(%)を次式により算出する。 気孔率(%)=(1−W/ρ×V)×100 かかる気孔率が40%未満では、連続気孔の割合
も少なくなり、通気性が低下し、また、吸水板等
として使用するような場合に水の保持量が少なく
なるので、好ましくない。一方、気孔率が80%を
超えると、複合シートの曲げ強度、曲げ弾性率等
の力学的特性が低下する傾向があるので、好まし
くない。 次に、本発明の複合シートは、曲げ強度が50
Kg/cm2以上、曲げ弾性率が2000Kg/cm2以上を有す
るものである。曲げ強度は高ければ高い程よい
が、通常50〜300Kg/cm2のものが適当である。曲
げ強度が50Kg/cm2未満の場合は、破損するおそれ
があるので、好ましくない。また、曲げ弾性率も
高ければ高い程よいが、通常2500〜4000Kg/cm2
度のものが適当である。曲げ弾性率が2000Kg/cm2
未満の場合は、たわみが生じやすいので、好まし
くない。 ここで、曲げ強度はJIS−K−72031982〔硬質プ
ラスチツクの曲げ試験方法〕、曲げ弾性率はJIS−
K−71131981〔プラスチツクの引張試験方法〕の
規定に基づいて測定したものである。 上記本発明多孔性複合シートは、例えば本発明
の製造法によつて好ましく製造される。 本発明の製造においては、まず、強化繊維から
なるシートに、熱流動性が日本工業規格JIS−K
−69111979の5.3.2〔成形材料(円板式流れ)〕に基
づく樹脂の伸びが3〜15cmである熱硬化性フエノ
ール樹脂の水分散液を含浸するものである。 上記の日本工業規格JIS−K−69111979の5.3.2
〔成形材料(円板式流れ)〕は、樹脂の伸びを、樹
脂を圧縮成形して得られる円板状の成形品の直径
の大きさによつて評価する試験法であるが、具体
的には、5gのフエノール樹脂を160℃±3℃の
温度に保つた金型の上に円錐状に載せ、このフエ
ノール樹脂に2500Kgfの荷重を60秒間かけること
により円板状の成形品を圧縮成形し、得られた円
板状成形品の直径(長径及び短径の平均値をもつ
て円板の直径とする。)を樹脂の伸びとするもの
である。 本発明で使用するフエノール樹脂は、かかる試
験法によつて測定した樹脂の伸びが3〜15cmの範
囲にある熱硬化性フエノール樹脂である。 本発明の製造法において、樹脂の伸びが3cm未
満の熱流動性を有するフエノール樹脂を使用した
場合には、目的とする多孔性複合シートを形成し
にくいか、たとえ形成できたとしても、力学的特
性の不十分な複合シートしか得られない傾向があ
る。一方、樹脂の伸びが15cmを超える熱流動性を
有するフエノール樹脂を使用した場合には、加
圧・加熱に多孔性シートの表面部分が融着し易い
傾向があり、そのため、連続気孔を有する多孔性
複合シートを得にくい傾向がある。 かかるフエノール樹脂は、上記のように水分散
液として強化繊維に含浸させるものであるが、か
かる樹脂を分散する溶媒すなわち分散媒として
は、例えば水、エタノール、メタノール、メチル
エチルケトン、エチレングリコール等が挙げられ
る。これらの分散媒のうち、コストが安価であり
かつ取扱いが容易な水分散媒が特に好ましい。 上記フエノール樹脂の分散液の濃度は、5〜50
重量%とすることが好ましい。濃度が5重量%未
満の場合は、重量の沈降よつて安定な分散液が得
られないことがあり、一方、濃度が50重量%を超
えると、強化繊維への含浸に当たり、含浸斑が生
じる傾向がある。 強化繊維に含浸させる樹脂量は、得られる複合
シートの重量当たり、10〜90重量%、好ましくは
30〜70重量%の範囲である。上記樹脂量が10重量
%よりも少ない場合には、十分な力学的特性を得
ることが困難になることがあり、一方、90重量%
を超えると、気孔率が低下して、連続気孔が少な
くなり、通気性が低下する傾向がある。 また、強化繊維からなるシートに含浸させるフ
エノール樹脂の分散媒には、必要に応じて、アル
ミナ、シリカ、タルク、カーボンブラツク、黒
鉛、二硫化モリブデン、フツ素樹脂の粉末等の充
填剤、着色剤として染料、顔料を加えてもよい。 次に、本発明においては、絞りローラで上記分
散液を絞り、強化繊維シートに含浸された過剰の
分散液を除去する。ここで、絞りローラの絞り率
は、上記分散液の濃度、強化繊維シートに付着さ
せる樹脂量を勘案して決定する。 次いで、未硬化の樹脂が付着した強化繊維シー
トを乾燥する。かかる乾燥は、80〜110℃の温度
で10〜30分間程度で行うことが好ましい。 上記乾燥後に、加圧・加熱して強化繊維シート
に付着した未硬化の熱硬化性フエノール樹脂を硬
化させる。加圧・加熱は、圧力1〜10Kg/cm2、温
度140〜180℃で1〜20分間の範囲で行うことが好
ましく、特に圧力3〜6Kg/cm2、温度150〜170℃
で3〜7分間の範囲で行うことが好ましい。 かくして、強化繊維とフエノール樹脂とからな
り、強化繊維と硬化したフエノール樹脂とが一体
化したシートであつて、シートの一方の面から他
の面に貫通した連続気孔を有し、シート全体の気
孔率が40〜80%であり、曲げ強度が50Kg/cm2
上、曲げ弾性率が2000Kg/cm2以上の多孔性複合シ
ートが形成される。通常、上記加圧・加熱によつ
て、複合シートの表面は、連続気孔が貫通した部
分を除き、上記熱硬化性したフエノール樹脂で被
覆される。 本発明において好ましく用いられるフエノール
樹脂は、例えば、フエノール類又はノボラツク樹
脂とアルデヒド類とを懸濁安定剤及び塩基性化合
物の存在下に水性媒体中で反応させることにより
製造することができる。かかるフエノール類とし
ては、フエノールの他に、フエノール誘導体が挙
げられる。フエノール誘導体としては、例えば炭
素数1〜9のアルキル基で置換されたm−アルキ
ルフエノール、o−アルキルフエノール、p−ア
ルキルフエノール、具体的にはm−クレゾール、
p−tert−ブチルフエノール、o−プロピルフエ
ノール、レゾルシノール、ビスフエノールA及び
これらのベンゼン核又はアルキル基の水素原子の
一部又は全部が塩素又は臭素で置換されたハロゲ
ン化フエノール誘導体等が挙げられる。なお、フ
エノール類としてはこれらに限定されるものでは
なく、その他のフエノール性水酸基を有する化合
物であれば、いかなる化合物でも使用することが
できる。また、これらのフエノール類は、2種以
上を用いることもできる。 上記フエノール樹脂を製造するために用いるノ
ボラツク樹脂は、シユウ酸、塩酸又は硫酸等の酸
性触媒の存在下に、先に述べたフエノール類を、
アルデヒド類に対して1対1以下のモル比で反応
させて得られる直鎖状の分子構造を有する熱可塑
性樹脂であり、環球法により測定した融点が70〜
100℃の固体状の樹脂である。かかるノボラツク
樹脂は、市販品として容易に入手することができ
る。 また、上記フエノール樹脂を製造するために用
いるアルデヒド類としては、例えば、ホルムアル
デヒド、アセトアルデヒドはもとよりホルマリ
ン、パラホルムアルデヒド、フルフラール等が挙
げられる。 アルデヒド類のフエノール類に対する使用量と
しては、モル比で1〜2、特に1.1〜1.4が好まし
い。また、アルデヒド類のノボラツク樹脂に対す
る使用量としては、50重量%以下が好ましい。 さらに、上記フエノール樹脂を製造するために
用いる懸濁安定剤としては、実質的に水に不溶性
の無機塩類又は水溶性有機高分子が挙げられる。
実質的に水に不溶性の無機塩類としては、例えば
フツ化カルシユウム、フツ化マグムシユウム、フ
ツ化ストロンチユウム等が好ましい。かかる実質
的に水に不溶性の無機塩類の添加方法としては、
かかる実質的に水に不溶性の無機塩類を直接反系
に添加してもよいが、フエノール樹脂の製造反応
時に、かかる実質的に水に不溶性の無機塩類を生
成し得る2種以上の水溶性無機塩類を添加しても
よい。実質的に水に不溶性の無機塩類を生成し得
る水溶性無機塩類としては、例えば、フツ化ナト
リユウム、フツ化カルシユウム及びフツ化アンモ
ニユウムからなる群から選ばれた少なくとも1種
と、カルシユウム、マグネシユウム、ストロンチ
ユウムの塩化物、硫酸塩及び硝酸塩からなる群か
ら選ばれた少なくとも1種等が挙げられる。 また、水溶性有機高分子としては、例えば、ア
ラビアゴム、ガツチゴム、ヒドロキシグアルゴ
ム、部分加水分解ポリビニルアルコール、ヒドロ
キシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロ
ース、可溶性澱粉及び寒天等が挙げられる。かか
る水溶性有機高分子は、単独もしくは混合して用
いることができる。また、実質的に水に不溶性の
無機塩類と水溶性有機高分子とを併用してもよ
い。 塩基性化合物としては、例えば、苛性ソーダ、
苛性カリ、水酸化カルシユウム、水酸化マグネシ
ユウム、アンモニア水、ヘキサメチレンテトラミ
ン、ジメチルアミン、ジエチレントリアミン及び
ポリエチレンイミン等が挙げられるが、特にアン
モニア水又はヘキサメチレンテトラミンが好まし
い。かかる塩基性化合物は、単独又は混合して使
用することができる。 本発明に用いるフエノール樹脂を製造するため
に使用する水性媒体としては、水のほか有機溶剤
を含有した水でもよい。かかる水性媒体の使用量
としては、生成するフエノール樹脂の固形分が20
〜70重量%、特に30〜60重量%となるように使用
することが好ましい。 本発明におけるフエノール樹脂を製造する反応
温度としては、70〜100℃、特に80〜95℃が好ま
しい。また、反応時間としては、20〜120分間、
特に40〜90分間が好ましい。 反応終了後、反応物を40℃以下に冷却して濾過
又は遠心分離等により固液を分離し、さらに、水
洗して乾燥する。 (実施例) 以下、本発明を実施例によつて具体的に説明す
る。 参考例 1〜4 1の3つ口フラスコにフエノール200g、37
重量%のホルムアルデヒド水溶液(ホルマリン)
20g、水70g、ヘキサメチレンテトラミン18g及
び塩化カルシユウム8.4gを攪拌しながら投入し
て均一な溶液とし、この溶液に攪拌下にフツ化ナ
トリウムの10重量%水溶液40gを添加した後、60
分間かけて内容物を85℃まで加熱し、この温度を
保持しながら、攪拌を続けた。 内容物の温度が85℃に到達した後、10分間、40
分間、90分間及び150分間目に、内容物をそれぞ
れ50gづつサンプリングした。各サンプルを30℃
に冷却した後、0.3の水を加えた。次いで、上
澄液を除去した後、下層の微小球化した樹脂を水
洗して風燥し、さらに5mmHg以下の減圧下に50
〜60℃で乾燥して平均粒径約50ミクロンのフエノ
ール樹脂を得た。これらのフエノール樹脂をそれ
ぞれ樹脂A,B,C及びDとする。 参考例 5〜7 1のガラス製フラスコに、ノボラツク樹脂
〔三井東圧株式会社製#6000(融点70〜76℃)〕200
g、水150g及びアラビアゴム4gを仕込み、攪
拌しながら内容物を95℃に加熱した。これにヘキ
サメチレンテトラミン20gを150gの水の溶解し
た溶液を加え、95℃に保持しながら、攪拌を続け
た。 ヘキサメチレンテトラミンの水溶液を加えた
後、10分間、60分間及び150分間目に、内容物を
それぞれ50gづつサンプリングした。各サンプル
を30℃に冷却した後、0.3の水を加え、微小球
化した樹脂を濾紙を使つて濾別し、次いで水洗、
風乾し、さらに5mmHg以下の減圧下に35℃で24
時間乾燥して平均粒径約200ミクロンのフエノー
ル樹脂を得た。これらのフエノール樹脂をそれぞ
れ樹脂E,F及びGとする。 実施例 1〜4、比較例 1〜3 上記樹脂A〜Gの伸びを前記JISの規定に基づ
いて測定した。その結果を第1表に示す。
(Industrial Application Field) The present invention relates to an air diffuser plate, a filter material, a water absorption plate, a humidity control plate,
The present invention relates to a porous composite sheet with excellent air permeability and mechanical properties suitable as a mold material, etc., and a method for manufacturing the same. (Prior Art) Conventionally, a method of manufacturing a porous sheet having continuous pores by sintering and forming fine particles of organic polymers such as polyester, polypropylene, polystyrene, polymethyl methacrylate, and polyacrylonitrile into a sheet has been known. These porous sheets are widely used as air diffusers, filter media, and the like. These porous sheets have a problem in that they have poor heat resistance and solvent resistance due to the characteristics of the organic polymer used as the material, so their uses have been limited. Therefore, the present inventors sintered and formed fine particles of thermosetting phenolic resin, which is a phenolic resin with excellent heat resistance and solvent resistance and has specific thermal fluidity, to create a porous molded body. We first proposed a manufacturing method (Japanese Patent Application No. 61-208782,
63-63727). (Problems to be Solved by the Invention) However, the porous sheet obtained by the above method only has sintered fine particles of phenolic resin and is fused by point bonding, so it has a high bending strength. ,
Mechanical properties such as flexural modulus were not necessarily sufficient. Furthermore, the porosity is limited to about 40% at most, making it difficult to reduce the weight of the porous body. The present invention is intended to solve the above-mentioned problems, and its purpose is to have a large porosity, excellent mechanical properties such as bending strength and bending elastic modulus, and excellent air permeability despite the large porosity. An object of the present invention is to provide a porous composite sheet with excellent properties and a manufacturing method that can easily manufacture such a sheet. (Means for Solving the Problems) In order to solve these problems, the present inventors have conducted extensive research and found that the mechanical properties and air permeability of reinforcing fibers and a specific thermosetting phenolic resin have been improved. It was discovered that an excellent porous composite sheet could be obtained, and the present invention was achieved. That is, the porous composite sheet of the present invention is made of reinforcing fibers and a phenolic resin, and is a sheet in which the reinforcing fibers and the hardened phenolic resin are integrated. It has pores, the porosity of the entire sheet is 40-80%, the bending strength is 50Kg/cm2 or more, and the bending elastic modulus is
It is characterized by being 2000Kg/cm 2 or more. In addition, the manufacturing method of the present invention allows the sheet made of reinforcing fibers to have thermal fluidity of Japanese Industrial Standards JIS-K-
6911 1979 , 5.3.2 [Molding material (disc flow)] After impregnating with an aqueous dispersion of thermosetting phenolic resin with a resin elongation of 3 to 15 cm, and squeezing the dispersion with a squeezing roller, It is characterized in that it is dried and then pressurized and heated to harden the phenolic resin. The present invention will be explained in detail below. First, the porous composite sheet of the present invention is made of reinforcing fibers and a phenolic resin, and the reinforcing fibers and the hardened phenolic resin are integrated. Examples of reinforcing fibers include synthetic fibers made of organic polymers such as polyester fibers, polyamide fibers, and polyolefin fibers, and inorganic fibers such as glass fibers and carbon fibers. These materials may be in any sheet-like form, such as nonwoven fabrics, woven fabrics, or knitted fabrics made of long or short fibers. Among these reinforcing fibers, polyester fibers, particularly polyethylene terephthalate fibers, are preferred, and their form is preferably a long fiber nonwoven fabric.
The preferable range of the fiber density, i.e., the basis weight, of the above-mentioned fiber sheet varies depending on the type of fiber, form, etc., but in the case of a long fiber nonwoven fabric of polyethylene terephthalate fiber, the fiber density is preferably about 100 to 700 g/ m2 . . If the fiber density of the fiber sheet, which is a reinforcing fiber, is too high, it may be difficult to impregnate the inside of the sheet with the phenolic resin, which will be described later.On the other hand, the fiber density of the fiber sheet is too low. This is not preferable because the mechanical strength such as bending strength of the composite sheet decreases. In addition, the phenol resin in the present invention includes a thermosetting phenol/aldehyde resin obtained by reacting phenols and aldehydes,
Thermosetting nitrogen-containing phenols obtained by reacting phenols, aldehydes, and nitrogen-containing compounds.
Examples include aldehyde resins. Next, the sheet of the present invention has continuous pores that penetrate from one side of the sheet to the other side. Such continuous pores may penetrate from one surface to the other by bending through the voids in the reinforcing fibers that make up the sheet, or they may penetrate relatively straight from one surface to the other. Examples include things. In the present invention, the presence or absence of continuous pores is determined as follows. In other words, a 10 mm diameter disk is cut out from a 1 mm thick composite sheet, and 1N is applied to this disk.
If the pressure loss is 1000 mmH 2 O or less when air is flowed at a rate of /min, it is determined that the material has continuous pores. The smaller the pressure loss when the air is passed, the higher the proportion of continuous pores in the composite sheet. In addition, the above pressure loss is
It also represents the degree of breathability of the sheet. In the sheet of the present invention, the above pressure loss is 500 mmH 2
It is preferably less than or equal to O, particularly preferably
It is 200mmH 2 O or less. Furthermore, the composite sheet of the present invention has a porosity (%)
is required to be between 40 and 80%. Here, the porosity (%) is the ratio of the pore volume to the total volume of the composite sheet expressed as a percentage. The porosity (%) is specifically measured as follows. First, the dry weight W (g) and volume V (cm 3 ) of the composite sheet are measured. Next, the sheet is powdered and the true density of the composite sheet is ρ (g/cm 3 ).
is measured, and the porosity (%) is calculated using the following formula. Porosity (%) = (1-W/ρ×V)×100 If the porosity is less than 40%, the proportion of continuous pores will decrease, resulting in a decrease in air permeability. This is not preferable because the amount of water retained in this case decreases. On the other hand, if the porosity exceeds 80%, the mechanical properties such as bending strength and bending elastic modulus of the composite sheet tend to decrease, which is not preferable. Next, the composite sheet of the present invention has a bending strength of 50
Kg/cm 2 or more, and the bending elastic modulus is 2000 Kg/cm 2 or more. The higher the bending strength, the better, but normally 50 to 300 kg/cm 2 is suitable. If the bending strength is less than 50 kg/cm 2 , it is not preferable because there is a risk of damage. Further, the higher the bending elastic modulus, the better, but usually about 2,500 to 4,000 kg/cm 2 is suitable. Flexural modulus is 2000Kg/cm 2
If it is less than that, it is not preferable because deflection is likely to occur. Here, the bending strength is determined by JIS-K-7203 1982 [Bending test method for hard plastics], and the bending modulus is determined by JIS-K-7203 1982 [Bending test method for hard plastics].
K-7113 1981 [Tensile test method for plastics]. The above porous composite sheet of the present invention is preferably manufactured, for example, by the manufacturing method of the present invention. In the production of the present invention, first, a sheet made of reinforcing fibers has thermal fluidity that meets Japanese Industrial Standards JIS-K.
-6911 1979 , 5.3.2 [Molding material (disk type flow)] The resin is impregnated with an aqueous dispersion of thermosetting phenolic resin having a resin elongation of 3 to 15 cm. 5.3.2 of the above Japanese Industrial Standard JIS-K-6911 1979
[Molding material (disc flow)] is a test method that evaluates the elongation of resin by the diameter of a disc-shaped molded product obtained by compression molding the resin. , 5g of phenolic resin was placed in a conical shape on a mold kept at a temperature of 160°C ± 3°C, and a load of 2500 kgf was applied to this phenolic resin for 60 seconds to compression mold a disc-shaped molded product. The diameter of the obtained disc-shaped molded product (the average value of the major axis and minor axis is the diameter of the disc) is taken as the elongation of the resin. The phenolic resin used in the present invention is a thermosetting phenolic resin whose resin elongation measured by the above test method is in the range of 3 to 15 cm. In the production method of the present invention, if a thermofluid phenolic resin with a resin elongation of less than 3 cm is used, it may be difficult to form the desired porous composite sheet, or even if it is possible to form it, the mechanical There is a tendency to obtain composite sheets with insufficient properties. On the other hand, when using a phenolic resin with thermal fluidity that allows the elongation of the resin to exceed 15 cm, the surface portion of the porous sheet tends to be fused under pressure and heat, and therefore, the porous sheet with continuous pores tends to be fused. It tends to be difficult to obtain composite sheets. Such phenolic resin is impregnated into reinforcing fibers as an aqueous dispersion as described above, and examples of solvents or dispersion media for dispersing such resin include water, ethanol, methanol, methyl ethyl ketone, ethylene glycol, etc. . Among these dispersion media, aqueous dispersion media are particularly preferred because they are inexpensive and easy to handle. The concentration of the above phenolic resin dispersion is 5 to 50
It is preferable to set it as weight%. If the concentration is less than 5% by weight, a stable dispersion may not be obtained due to weight settling, while if the concentration exceeds 50% by weight, impregnation spots tend to occur when impregnating reinforcing fibers. There is. The amount of resin impregnated into the reinforcing fibers is 10 to 90% by weight, preferably 10 to 90% by weight, based on the weight of the composite sheet obtained.
It ranges from 30 to 70% by weight. If the amount of the above resin is less than 10% by weight, it may be difficult to obtain sufficient mechanical properties;
If it exceeds , the porosity tends to decrease, the number of continuous pores decreases, and the air permeability tends to decrease. In addition, fillers such as alumina, silica, talc, carbon black, graphite, molybdenum disulfide, and fluororesin powder, and colorants are added to the dispersion medium of the phenolic resin that is impregnated into the sheet made of reinforcing fibers. Dyes and pigments may also be added. Next, in the present invention, the dispersion liquid is squeezed using a squeezing roller to remove the excess dispersion liquid impregnated into the reinforcing fiber sheet. Here, the squeezing rate of the squeezing roller is determined by taking into consideration the concentration of the dispersion liquid and the amount of resin to be attached to the reinforcing fiber sheet. Next, the reinforcing fiber sheet to which the uncured resin is attached is dried. Such drying is preferably carried out at a temperature of 80 to 110°C for about 10 to 30 minutes. After the drying, the uncured thermosetting phenol resin attached to the reinforcing fiber sheet is cured by applying pressure and heating. Pressurization and heating are preferably carried out at a pressure of 1 to 10 kg/cm 2 and a temperature of 140 to 180°C for 1 to 20 minutes, particularly at a pressure of 3 to 6 kg/cm 2 and a temperature of 150 to 170°C.
It is preferable to carry out the heating for 3 to 7 minutes. Thus, it is a sheet made of reinforcing fibers and phenolic resin, in which the reinforcing fibers and hardened phenolic resin are integrated, and has continuous pores penetrating from one side of the sheet to the other, and the pores of the entire sheet are A porous composite sheet having a bending strength of 40 to 80%, a bending strength of 50 Kg/cm 2 or more, and a flexural modulus of 2000 Kg/cm 2 or more is formed. Usually, by applying the pressure and heating, the surface of the composite sheet is coated with the thermosetting phenolic resin except for the areas where the continuous pores pass through. The phenolic resin preferably used in the present invention can be produced, for example, by reacting a phenol or a novolak resin with an aldehyde in an aqueous medium in the presence of a suspension stabilizer and a basic compound. Examples of such phenols include phenol and phenol derivatives. Examples of phenol derivatives include m-alkylphenol, o-alkylphenol, p-alkylphenol substituted with an alkyl group having 1 to 9 carbon atoms, specifically m-cresol,
Examples thereof include p-tert-butylphenol, o-propylphenol, resorcinol, bisphenol A, and halogenated phenol derivatives in which part or all of the hydrogen atoms of the benzene nucleus or alkyl group of these are substituted with chlorine or bromine. Note that the phenols are not limited to these, and any other compound having a phenolic hydroxyl group can be used. Moreover, two or more types of these phenols can also be used. The novolac resin used to produce the above-mentioned phenolic resin is prepared by adding the above-mentioned phenols in the presence of an acidic catalyst such as oxalic acid, hydrochloric acid, or sulfuric acid.
It is a thermoplastic resin with a linear molecular structure obtained by reacting aldehydes at a molar ratio of 1:1 or less, and has a melting point of 70 to 70 as measured by the ring and ball method.
It is a solid resin at 100℃. Such novolak resins are easily available as commercial products. Further, examples of the aldehydes used for producing the above-mentioned phenolic resin include formaldehyde, acetaldehyde, formalin, paraformaldehyde, furfural, and the like. The molar ratio of aldehydes to phenols is preferably 1 to 2, particularly 1.1 to 1.4. Further, the amount of aldehydes used relative to the novolac resin is preferably 50% by weight or less. Further, examples of the suspension stabilizer used to produce the above-mentioned phenolic resin include substantially water-insoluble inorganic salts and water-soluble organic polymers.
Preferred examples of the substantially water-insoluble inorganic salts include calcium fluoride, magmium fluoride, and strontium fluoride. The method for adding such substantially water-insoluble inorganic salts is as follows:
Although such substantially water-insoluble inorganic salts may be directly added to the reaction system, two or more water-soluble inorganic salts that can produce such substantially water-insoluble inorganic salts may be added during the reaction for producing the phenolic resin. Salts may be added. Examples of the water-soluble inorganic salts that can produce substantially water-insoluble inorganic salts include at least one selected from the group consisting of sodium fluoride, calcium fluoride, and ammonium fluoride, and calcium, magnesium, and stolon. Examples include at least one selected from the group consisting of chloride, sulfate, and nitrate of thiium. Examples of water-soluble organic polymers include gum arabic, gum gum, hydroxyguar gum, partially hydrolyzed polyvinyl alcohol, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, soluble starch, and agar. Such water-soluble organic polymers can be used alone or in combination. Further, a substantially water-insoluble inorganic salt and a water-soluble organic polymer may be used in combination. Examples of basic compounds include caustic soda,
Examples include caustic potash, calcium hydroxide, magnesium hydroxide, ammonia water, hexamethylenetetramine, dimethylamine, diethylenetriamine, and polyethyleneimine, with ammonia water or hexamethylenetetramine being particularly preferred. Such basic compounds can be used alone or in combination. The aqueous medium used to produce the phenolic resin used in the present invention may be water containing an organic solvent in addition to water. The amount of such aqueous medium used is such that the solid content of the produced phenolic resin is 20
It is preferable to use it in an amount of up to 70% by weight, particularly 30 to 60% by weight. The reaction temperature for producing the phenolic resin in the present invention is preferably 70 to 100°C, particularly 80 to 95°C. In addition, the reaction time is 20 to 120 minutes,
Particularly preferred is 40 to 90 minutes. After the reaction is completed, the reaction product is cooled to 40° C. or lower, solid and liquid are separated by filtration or centrifugation, and further washed with water and dried. (Examples) Hereinafter, the present invention will be specifically explained using examples. Reference examples 1 to 4 200g of phenol in the 3-necked flask from 1, 37
Weight% formaldehyde aqueous solution (formalin)
20 g, water 70 g, hexamethylenetetramine 18 g and calcium chloride 8.4 g were added with stirring to make a homogeneous solution, and after adding 40 g of a 10% by weight aqueous solution of sodium fluoride to this solution with stirring, 60 g
The contents were heated to 85° C. over a period of minutes and stirring was continued while maintaining this temperature. After the temperature of the contents reaches 85℃, 40 minutes for 10 minutes.
50 g of the contents were sampled at 90 minutes, 90 minutes, and 150 minutes. Each sample at 30℃
After cooling to 0.3 ml of water was added. Next, after removing the supernatant liquid, the microspherized resin in the lower layer was washed with water, air dried, and further heated for 50 minutes under reduced pressure of 5 mmHg or less.
Drying at ~60°C yielded a phenolic resin with an average particle size of approximately 50 microns. These phenolic resins are referred to as resins A, B, C and D, respectively. Reference Examples 5 to 7 Into the glass flask from step 1, add 200 g of Novolac resin [Mitsui Toatsu Co., Ltd. #6000 (melting point 70 to 76°C)].
g, 150 g of water, and 4 g of gum arabic were added, and the contents were heated to 95° C. while stirring. A solution of 20 g of hexamethylenetetramine dissolved in 150 g of water was added to this, and stirring was continued while maintaining the temperature at 95°C. After adding the aqueous solution of hexamethylenetetramine, 50 g of the contents were each sampled at 10 minutes, 60 minutes, and 150 minutes. After cooling each sample to 30°C, add 0.3 ml of water, filter the resin into microspheres using filter paper, and then wash with water.
Air dry and further dry at 35℃ for 24 hours under reduced pressure of 5 mmHg or less.
After drying for hours, a phenolic resin with an average particle size of about 200 microns was obtained. These phenolic resins are referred to as resins E, F, and G, respectively. Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 to 3 The elongation of the resins A to G was measured based on the JIS regulations. The results are shown in Table 1.

【表】 上記樹脂A〜Gの各100gを水400gに再度分散
させ、さらにこれをステンレス製ボールミルで1
時間湿式粉砕することにより、樹脂A〜Gの水分
散液を得た。これらをそれぞれフエノール樹脂水
分散液A1〜G1とする。 目付400g/m2のポリエチレンテレフタレート
繊維の長繊維不織布に、上記のフエノール樹脂水
分散液A1〜G1を含浸し、絞りローラでこの分散
液を絞つた後、100℃で20分間乾燥し、未硬化の
フエノール樹脂が付着したポリエチレンテレフタ
レート不織布を得た。この際のフエノール樹脂付
着量は、200〜240g/m2の範囲であつた。 これらを、160℃の温度に予熱したプレス成形
機を用いて1Kg/cm2の圧力で5分間加圧・加熱す
ることにより、フエノール樹脂を硬化させて厚さ
1mmの複合シートを得た。 これらのシートをそれぞれフエノール樹脂水分
散液A1〜G1に対応させて、複合シートA2〜G2
する。 複合シートA2〜G2の気孔率及び前記JISの規定
に基づいた曲げ強度、曲げ弾性率を測定した結果
を第2表に示す。
[Table] 100g of each of the above resins A to G was redispersed in 400g of water, and then milled in a stainless steel ball mill.
Aqueous dispersions of resins A to G were obtained by wet milling for a period of time. These are respectively referred to as phenolic resin aqueous dispersions A 1 to G 1 . A long-fiber nonwoven fabric of polyethylene terephthalate fibers with a basis weight of 400 g/m 2 was impregnated with the above phenolic resin aqueous dispersion A 1 to G 1 , and after squeezing this dispersion with a squeezing roller, it was dried at 100°C for 20 minutes. A polyethylene terephthalate nonwoven fabric to which uncured phenolic resin was adhered was obtained. The amount of phenol resin deposited at this time was in the range of 200 to 240 g/m 2 . These were pressed and heated at a pressure of 1 kg/cm 2 for 5 minutes using a press molding machine preheated to a temperature of 160° C., thereby curing the phenolic resin and obtaining a composite sheet with a thickness of 1 mm. These sheets are made to correspond to the phenolic resin aqueous dispersions A1 to G1 , respectively, to form composite sheets A2 to G2 . Table 2 shows the results of measuring the porosity, bending strength, and bending elastic modulus of the composite sheets A 2 to G 2 based on the above-mentioned JIS regulations.

【表】 第2表から明らかなように、複合シートA2
G2の気孔率は、いずれも60〜65%であつた。し
かし、曲げ強度、曲げ弾性率に関しては、A2
B2,C2,E2,F2の複合シートは、実用上十分な
曲げ強度、曲げ弾性率であつたが、複合シート
D2,G2は、実用に耐えるものではなかつた。 次に、直径10mmの円板に切り抜いた複合シート
A2,B2,C2,E2,F2に、1N/minの割合で空
気を流し、前記の方法によつて圧力損失を測定し
て、連続気孔の有無及び通気性を調べた。
[Table] As is clear from Table 2, composite sheet A 2 ~
The porosity of G2 was 60 to 65% in all cases. However, regarding bending strength and bending modulus, A 2 ,
The composite sheets of B 2 , C 2 , E 2 , and F 2 had sufficient bending strength and bending modulus for practical use, but the composite sheets
D 2 and G 2 were not suitable for practical use. Next, the composite sheet was cut out into a disc with a diameter of 10 mm.
Air was flowed through A 2 , B 2 , C 2 , E 2 , and F 2 at a rate of 1 N/min, and the pressure loss was measured by the method described above to examine the presence or absence of continuous pores and air permeability.

【表】 比較の複合シートA2の場合には、1N/min
の割合で空気を流した時の圧力損失が極めて大き
くて測定できなかつた。このことは、複合シート
A2は連続気孔を有しておらず、通気性に劣るこ
とを示している。しかるに、第2表から明らかな
ように、本発明による複合シートB2,C2,F2
E2は、1N/minの割合で空気を流した時の圧
力損失は、130以下と低いものであり、連続気孔
を有し、十分な通気性を有するものであつて、実
用に適した通気性を有するものであつた。 また、本発明よる実施例1〜4の複合シートを
調べたところ、気孔の大部分は連続気孔があつ
た。 (発明の効果) 本発明の多孔性複合シートは、強化繊維と硬化
したフエノール樹脂とが一体化してなるので、曲
げ強度、曲げ弾性率等の力学的特性に優れてい
る。したがつて、散気板、濾過材等の他に、特に
上記力学的特性が要求される成形用型等に用いる
ことができ、幅広い用途に利用することができ
る。しかも、気孔率が高いので、軽量であつて、
取り扱いやすいものである。さらに、連続気孔を
有するので、通気性に優れているものである。ま
た、気孔率が高いので、連続気孔も多く、フエノ
ール樹脂の親水性と相俟つて水分を保持すること
ができ、エアーコンデイシヨナー、電気冷蔵庫等
の調湿板に好適に利用することができる。 また、本発明の製造法は、特定の熱流動性を有
する熱硬化性フエノール樹脂を用いるので、上記
多孔性複合シートを簡単な操作で容易に得ること
ができる。
[Table] For comparison composite sheet A 2 , 1N/min
When air was flowed at a rate of , the pressure loss was so large that it could not be measured. This means that the composite sheet
A2 does not have continuous pores, indicating poor air permeability. However, as is clear from Table 2, the composite sheets B 2 , C 2 , F 2 ,
E2 has a low pressure loss of 130 or less when air is flowed at a rate of 1N/min, has continuous pores, has sufficient ventilation, and has ventilation suitable for practical use. It had a sexual nature. Further, when the composite sheets of Examples 1 to 4 according to the present invention were examined, most of the pores were continuous. (Effects of the Invention) The porous composite sheet of the present invention is formed by integrating reinforcing fibers and hardened phenolic resin, and therefore has excellent mechanical properties such as bending strength and bending elastic modulus. Therefore, in addition to air diffusers, filter media, etc., it can be used in molds and the like that particularly require the above-mentioned mechanical properties, and can be used in a wide range of applications. Moreover, because of its high porosity, it is lightweight and
It is easy to handle. Furthermore, since it has continuous pores, it has excellent breathability. In addition, since the porosity is high, there are many continuous pores, and together with the hydrophilic properties of phenol resin, it can retain moisture, making it suitable for use in humidity control boards for air conditioners, electric refrigerators, etc. . Furthermore, since the production method of the present invention uses a thermosetting phenolic resin having a specific thermal fluidity, the above porous composite sheet can be easily obtained by a simple operation.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 強化繊維とフエノール樹脂とからなり、強化
繊維と硬化したフエノール樹脂とが一体化したシ
ートであつて、シートの一方の面から他の面に貫
通した連続気孔を有し、シート全体の気孔率が40
〜80%であり、曲げ強度が50Kg/cm2以上、曲げ弾
性率が2000Kg/cm2以上であることを特徴とする多
孔性複合シート。 2 強化繊維がポリエステル繊維の不織布である
特許請求の範囲第1項記載の多孔性複合シート。 3 強化繊維からなるシートに、熱流動性が日本
工業規格JIS−K−69111979の5.3.2〔成形材料(円
板式流れ)〕に基づく樹脂の伸びが3〜15cmであ
る熱硬化性フエノール樹脂の水分散液を含浸し、
絞りローラで上記分散液を絞つた後、乾燥し、し
かる後に加圧・加熱して上記フエノール樹脂を硬
化させることを特徴とする多孔性複合シートの製
造法。
[Scope of Claims] 1. A sheet made of reinforcing fibers and a phenolic resin, in which the reinforcing fibers and the hardened phenolic resin are integrated, and having continuous pores penetrating from one surface of the sheet to the other surface. , the porosity of the entire sheet is 40
~80%, a bending strength of 50 Kg/cm 2 or more, and a flexural modulus of 2000 Kg/cm 2 or more. 2. The porous composite sheet according to claim 1, wherein the reinforcing fibers are a nonwoven fabric of polyester fibers. 3 A sheet made of reinforcing fibers is made of a thermosetting phenolic resin whose thermal fluidity is 3 to 15 cm in elongation based on 5.3.2 [Molding material (disc flow)] of the Japanese Industrial Standard JIS-K-6911 1979 . impregnated with an aqueous dispersion of
A method for producing a porous composite sheet, which comprises squeezing the dispersion liquid with a squeezing roller, drying it, and then applying pressure and heating to harden the phenolic resin.
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