酚醛树脂发泡体及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及作为建筑用绝热材料、车辆用绝热材料、机器用绝热材料等而使用的 导热系数优异的酚醛树脂发泡体及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 被用作绝热材料的酚醛树脂发泡体以具有低导热系数的程度的较薄厚度即可获 得所需的绝热性能，因此能够降低绝热材料的用量、同时能够减少施工所需的空间，在例如 住宅中相对于住宅的建筑面积能够扩展有效的居住空间。
[0003] 另外，由于其一旦进行施工就会长时间使用，因此需要长时间保持高绝热性能。
[0004] 近年来，为了节能和节省资源，长期优良住宅的必要性增加，与以往相比更加要求 高绝热性能和更长时间保持初始低的导热系数。
[0005] 专利文献1中公开了一种特征在于空孔面积在发泡体的横截面积中所占的比例 为5%以下、且气泡壁实质上不存在孔的酚醛树脂发泡体，但其初始导热系数和经时导热系 数变化率并不充分。
[0006] 专利文献2中公开了一种发泡性酚系甲酚树脂组合物，其特征在于，含有以环戊 烷作为主成分的发泡剂、以及具备水解性基团的有机硅化合物的部分水解缩合物，进行了 发泡的酚醛树脂发泡体的初始导热系数高且经时的导热系数的上升也大。
[0007] 专利文献3中公开了一种酚醛树脂发泡体，其特征在于，其为选自金属氢氧化物、 金属氧化物、金属碳酸盐和金属粉体中的填料，且前述酚醛树脂发泡体的pH为5以上，该酚 醛树脂发泡体的初始导热系数高且经时的导热系数的上升也大。
[0008] 专利文献4中公开了一种酚醛树脂发泡体，其特征在于，气泡直径分布的标准 偏差为平均气泡直径的7%以下，进而空孔面积在该发泡体的横截面积中所占的比例为 0. 5%以下，且具有气泡壁不存在孔的均匀微细气泡结构，该酚醛树脂发泡体的初始导热系 数和经时的导热系数变化率不充分。
[0009] 现有技术文献
[0010] 专利文献
[0011] 专利文献1 :日本专利第3813062号公报
[0012] 专利文献2 :日本特开2002-338784公报
[0013] 专利文献3 :日本特开2007-70512公报
[0014] 专利文献4 :日本特开2008-24868公报
【发明内容】
[0015] 发明要解决的问题
[0016] 本发明的目的在于，得到初始导热系数低且长时间维持低导热系数的酚醛树脂发 泡体及其制造方法。
[0017] 用于解决问题的方案
[0018] 本发明人为了解决上述课题而重复进行了深入研宄，结果发现：通过使酚醛树脂 发泡体内存在的发泡剂达到特定的组成范围、且使发泡体内存在的发泡剂量达到特定的范 围，从而初始导热系数低且能够长时间维持低导热系数，从而实现了本发明。
[0019] 即，本发明如下所示。
[0020] ⑴一种酚醛树脂发泡体，其含有碳数为6以下的径，密度为10kg/m3以上且 150kg/m 3 以下，
[0021] 碳数为6以下的烃包含40~90mol%的环戊烷以及60~lOmol%的选自沸点 为-50°C~5°C的烃中的1种或2种以上，
[0022] 碳数为6以下的烃的沸点平均值X为5~44°C，且酚醛树脂发泡体内的碳数为6 以下的烃的含量Y在酚醛树脂发泡体内的单位空间体积22. 4X l(T3m3中为0. 25~0. 9mol。
[0023] (ii)根据⑴所述的酚醛树脂发泡体，其中，利用下述式⑴由上述X与Y算出的 系数Z为0. 40以上且1. 10以下。
[0024] Z = 0. 0063X+Y (1)
[0025] (iii)根据⑴或（ii)所述的酷S签树脂发泡体，其在l〇°C和23°C环境下的导热系 数均不足0. 0205W/m ? k。
[0026] (iv)根据⑴~（iii)中任一项所述的酚醛树脂发泡体，其中，独立气泡率为 90%以上，平均气泡直径为40 y m以上且300 y m以下，且空孔面积率为0. 2%以下。
[0027] (v)根据⑴~（iv)中任一项所述的酚醛树脂发泡体，其中，沸点为-50°C~5°C 的烃含有异丁烷。
[0028] (vi)根据⑴~（V)中任一项所述的酚醛树脂发泡体，其中，酚醛树脂发泡体中含 有的沸点为-100~81°C的物质之中，环戊烷和沸点为-50°c~5°C的烃的合计量占70~ lOOmol% 〇
[0029] (vii)根据前述⑴~（vi)中任一项所述的酷醛树脂发泡体，其中，与酸固化催化 剂具有反应性的化合物或者因酸固化催化剂而变质的化合物的总含量相对于酚醛树脂发 泡体为〇? 5wt%以下。
[0030] (viii) -种制造（i)~（vii)中任一项所述的酷醛树脂发泡体的制造方法，
[0031] 使用混合机对至少包含酚醛树脂、表面活性剂、含有环戊烷和沸点为-50°C~5°C 的烃的发泡剂、以及酸固化催化剂的发泡性酚醛树脂组合物进行混合，使发泡性酚醛树脂 组合物从混合机的分配部喷出后，进行加热，在发泡性酚醛树脂组合物进行发泡和固化的 过程中，从发泡性酚醛树脂组合物的上下方向侧施加压力，从而制造成型为板状的酚醛树 脂发泡体。
[0032] (ix)根据（viii)所述的制造方法，其中，分配部的压力为0? 3MPa以上且lOMPa以 下。
[0033] (X)根据（viii)或（ix)所述的制造方法，其中，被投入至混合机的发泡性酚醛树 脂组合物中包含的水分量为2~20wt%，进行发泡和固化的过程中的双式输送机（double conveyor)中的温度为60~100 °C。
[0034] (xi)根据（viii)~（x)中任一项所述的制造方法，其中，利用下述式⑵由水分 量P(wt% )和双式输送机中的温度Q(°C )算出的系数R为20以上且36以下。
[0035] R = P+0. 2286Q (2)
[0036] 发明的效果
[0037] 根据本发明，能够提供初始导热系数低且长时间维持低导热系数的酚醛树脂发泡 体及其制造方法。因而，本发明的酚醛树脂发泡体被优选地用作建筑用绝热材料、车辆用绝 热材料、机器用绝热材料等。
【附图说明】
[0038] 图1是本发明的一个实施方式中使用的混合机的示意图例。
[0039] 图2是本发明的一个实施方式中使用的、应用了板条型双式输送机的成型机的示 意图例。
【具体实施方式】
[0040] 以下，针对用于实施本发明的方式（以下称为"本实施方式"。）进行详细说明。需 要说明的是，本发明不限定于以下的实施方式，可在其主旨范围内进行各种变形来实施。
[0041] 本实施方式中的酚醛树脂发泡体是密度为10kg/m3以上且150kg/m 3以下、优选为 15kg/m3以上且70kg/m3以下的酚醛树脂发泡体。密度过低时存在如下担心：强度较弱而难 以作为发泡体进行处理，且气泡膜较薄，从而产生发泡体中的发泡剂容易与空气进行置换、 长期绝热性能容易降低的倾向，另外，密度过高时存在如下担心：产生用于形成气泡膜的树 脂部分的导热变大、绝热性能降低的倾向。
[0042] 本实施方式的酚醛树脂发泡体含有碳数为6以下的烃。烃主要是作为发泡剂而用 于制造具有上述密度的酚醛树脂发泡体而使用的。本实施方式中的烃是指仅由氢原子和 碳原子构成的化合物，碳数为6以下的烃是指例如可列举出：甲烷、乙烷、乙烯、丙烷、丙烯、 丁烷、丁烯、丁二烯、戊烷、戊烯、己烷、己烯等烷烃；烯烃、二烯等脂肪族烃以及环丁烷、环戊 烷、环己烯等环烷烃、环烯烃等环状脂肪族烃。
[0043] 本实施方式的酚醛树脂发泡体的特征在于，发泡体中含有的碳数为6以下的烃组 成满足以下的条件。
[0044] (1)含有环戊烷。
[0045] (2)除了上述⑴之外，还含有选自沸点处于_50°C~5°C范围的烃中的1种或2 种以上。
[0046] (3)上述（1)、⑵相对于碳数为6以下的烃的合计的比率分别为：环戊烷40~ 90mol %、以及选自沸点为-50°C~5°C的烃中的1种或2种以上的合计量为60~lOmol %。
[0047] 更优选的是，环戊烷50~85mol%以及选自沸点为-50°C~5°C的烃中的1种或2 种以上的合计量为50~15mol %的组成；特别优选的是，环戊烷65~80mol %以及选自沸 点为-50°C~5°C的烃中的1种或2种以上的合计量为35~20mol%。
[0048] 本实施方式的酚醛树脂发泡体中，为了提高绝热性能而需要含有环戊烷，环戊烷 的含量过少时，存在23°C的初始绝热性能和长期绝热性能降低的倾向。环戊烷的含量过多 时，倾向于产生l〇°C的初始绝热性能降低的倾向，但本发明人等发现，通过含有特定量的沸 点为-50°c~5°C的烃，能够改善10°C下的初始绝热性能和长期绝热性能。
[0049] 作为沸点为-50°C~5°C的烃，可列举出丙烷、丙烯、异丁烷、正丁烷、1-丁烯、顺 式-2- 丁烯、反式-2- 丁烯、2-甲基丙烯、丁二烯等，从导热系数、稳定性出发，优选为丙烷、 正丁烷、异丁烷，特别优选为异丁烷。
[0050] 本实施方式中的酚醛树脂发泡体的特征在于，所含有的碳数为6以下的烃的利用 下述式（3)算出的沸点平均值为5~44°C。优选为10~40°C，更优选为15~37°C。沸 点平均值过低时存在如下担心：存在混合气体的导热系数变高的倾向，因此倾向于23°C的 初始绝热性能降低，并且由于难以从气泡内逃逸的环戊烷的含量减少，因此产生长期绝热 性能降低的倾向，沸点平均值过高时存在如下担心：烃在低温下变得容易液化，因此产生在 10 °C下的初始绝热性能降低的倾向。
[0051] X = aXTa+bXTb+cXTc+...(3)
[0052] 上式中，所含有的径的种类为A、B、C…，各自的含有率为a、b、(：???（摩尔分数），沸 点为 Ta、Tb、Tc…（°C )。
[0053] 本实施方式的酚醛树脂发泡体中的碳数为6以下的烃的含量Y在发泡体内的单位 空间体积22. 4Xl(T3m3(22. 4L)中为0? 25~0? 9mol，优选为0? 3~0? 8mol、更优选为0? 35~ 0. 7mol。碳数为6以下