(57)【要約】【課題】耐熱性、難燃性、断熱性、防音性等に優れた熱硬化性樹脂発泡体の製造方法を提供する。【解決手段】熱硬化性樹脂（エポキシ樹脂、フェノール樹脂または不飽和ポリエステル樹脂）、硬化剤、過酸化物（過炭酸ナトリウム、過硼酸ナトリウム及び過酸化尿素から選ばれた少なくとも１種）及び水を混合することを特徴とする熱硬化性樹脂発泡体の製造方法。【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱硬化性樹脂、硬化剤、過酸化物及び水を混合することを特徴とする熱硬化性樹脂発泡体の製造方法。
【請求項２】
熱硬化性樹脂がエポキシ樹脂、フェノール樹脂または不飽和ポリエステル樹脂である請求項１記載の製造方法。
【請求項３】
過酸化物が過炭酸ナトリウム、過硼酸ナトリウムまたは過酸化尿素である請求項１記載の製造方法。
【請求項４】
フェノール樹脂がレゾール形樹脂であり、過酸化物が過炭酸ナトリウムである請求項２記載の製造方法。
【請求項５】
過炭酸ナトリウムが被覆された過炭酸ナトリウムである請求項３または４記載の製造方法。
【請求項６】
さらに整泡剤を混合する請求項１記載の製造方法。
【請求項７】
１００℃以下で混合する請求項１記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、耐熱性、難燃性、断熱性、防音性等に優れた熱硬化性樹脂発泡体の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
合成樹脂発泡体の製造方法としては、加熱されると分解してガスを発生するアゾジカルボンアミド（ＡＤＣＡ）等の化学発泡剤の使用が熱可塑性樹脂に対して多く用いられている。しかし、ＡＤＣＡ等の化学発泡剤は、一般に１００℃以上に加熱をしないと分解しないものが多く、低温で硬化するタイプの熱硬化性樹脂に対して十分な発泡効果を示すものは見出されていない。
【０００３】
比較的低温で硬化するタイプの熱硬化性樹脂に対しては、硬化時に加圧や攪拌によって空気等のガスの気泡を巻き込んで発泡させる方法が用いられている。しかし、これらの機械的な方法で製造した発泡体は、化学発泡剤を用いた場合に比べると、気泡径が大きいために機械的強度等が劣るとともに、発泡倍率も限定される。
【０００４】
また、フェノール樹脂の発泡方法としては、反応生成ガスを利用する方法（例えば、炭酸塩＋酸→二酸化炭素、金属粉＋酸→水素）、溶剤揮発ガスを利用する方法（例えば、フロン類、ペンタン）、分解ガスを利用する方法（例えば、オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド：ＯＢＳＨ・ジニトロソペンタメチレンテトラミンの加熱分解で発生する窒素等）、機械攪拌により空気を分散させる方法等が知られている。
【０００５】
しかし、これらの方法においては、二酸化炭素は樹脂への浸透性が高く独立気泡ができにくい、水素・フロン類・有機溶剤類は安全性や環境面で好ましくない、ＯＢＳＨ等の化学発泡剤は一般に１００℃以上の加熱が必要である、機械攪拌では化学発泡剤を用いた場合に比べ気泡径が大きくなり機械的強度等が劣るとといった問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、従来技術における上記したような課題を解決し、高い機械的強度、高い発泡倍率を示しつつ、安全性や環境性も考慮した熱硬化性樹脂発泡体を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、上記の問題を解決するべく鋭意検討した結果、熱硬化性樹脂を硬化させる際に過炭酸ナトリウム等の過酸化物及び水を存在させることにより、上記の課題が解決された熱硬化性樹脂発泡体が得られることを見いだし、本発明に到達した。
【０００８】
すなわち、本発明は、熱硬化性樹脂、硬化剤、過酸化物及び水を混合することを特徴とする熱硬化性樹脂発泡体の製造方法に関するものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】
熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、キシレン樹脂、グアナミン樹脂、ウレタン樹脂、メラミン樹脂等を用いることができ、特にエポキシ樹脂、フェノール樹脂、不飽和ポリエステル樹脂が好ましい。また、これらの樹脂を溶媒で希釈したものを用いることもできる。
【００１０】
硬化剤としては、使用する熱硬化性樹脂に応じて、樹脂と反応して硬化させるものであればよい。たとえば、エポキシ樹脂の場合、アミン系化合物、酸無水物等を用いることができ、レゾール形フェノール樹脂の場合、一般的には芳香族スルホン酸等の酸類を用いることができる。
【００１１】
過酸化物としては、過炭酸ナトリウム、過硼酸ナトリウム、過酸化尿素、過酸化水素、過酸化カルシウム、過酸化バリウム、過硫酸カリウム、過硫酸水素カリウム等の無機過酸化物の他、有機過酸化物を使用することもできる。中でも、過炭酸ナトリウム、過硼酸ナトリウム、過酸化尿素または過酸化水素を用いるが好ましく、固体であることや保存安定性が優れていることなどの点で過炭酸ナトリウム及び／または過硼酸ナトリウムを用いるのが特に好ましい。また、過酸化物が固体の場合は、平均粒径が３００μｍ以下の微粉であることが、発泡時に微細な気泡を生成させることができるため好ましい。
【００１２】
特に、過炭酸ナトリウムは、分解した時に生成するガスの主成分が酸素及び二酸化炭素であり、水素や有機溶剤のガスを用いた場合に比べて安全性・環境面での問題が少ない。また、酸素は、二酸化炭素に比べて樹脂への浸透性が低く独立気泡を作りやすいため、二酸化炭素単独で発泡させた場合に比べて、製造した発泡体の機械的強度等が優れる。
【００１３】
過炭酸ナトリウムとしては、市販品として各種の塩等を添加または被覆して安定性等を変化させた種々のグレードが存在するが、そのいずれもをそのまま、あるいは粉砕して使用可能である。特に、被覆タイプの過炭酸ナトリウムを用いると、被覆量を調節することによりフェノール樹脂硬化時の発泡速度を制御することができる利点がある。また、過炭酸ナトリウムの平均粒径が３００μｍ以下であることが、発泡時に微細な気泡を生成させることができ好ましい。
【００１４】
本発明における熱硬化性樹脂、硬化剤、過酸化物及び水の混合割合は、熱硬化性樹脂１００重量部に対して、硬化剤０．１〜１００重量部、過酸化物０．１〜３０重量部、水０．１〜３０重量部が好ましい。また、熱硬化性樹脂がレゾール形フェノール樹脂の場合は、レゾール形フェノール樹脂１００重量部に対して、硬化剤１〜５０重量部、過炭酸ナトリウム０．１〜３０重量部が好ましい。過炭酸ナトリウムの混合割合を増加させると、発泡倍率を大きくすることができるが、適切な硬化状態を達成するのに必要な硬化剤の添加量も増加する。
【００１５】
過酸化物を用いずに熱硬化性樹脂、硬化剤及び水を混合した場合は、発泡体が生成してもその気泡径が大きく機械的強度等が不十分である。また、水を用いずに熱硬化性樹脂、硬化剤及び過酸化物を混合した場合は発泡が十分に起こらない。
【００１６】
本発明における熱硬化性樹脂、硬化剤、過酸化物及び水の混合方法に特に制限はないが、まず熱硬化性樹脂と硬化剤を混合し、ついで過酸化物、水の順に添加混合するのが好ましい。また、熱硬化性樹脂がレゾール形フェノール樹脂の場合は、まず硬化剤以外の成分を混合した後に硬化剤を添加混合するのが好ましい。
【００１７】
本発明では、硬化反応による発熱のみで樹脂を発泡させることができ、外部加熱は特に必要ない。硬化反応が始まるまでに均一に混合しておけば、あとは放置しておくだけで硬化と発泡が同時に進行する。
【００１８】
本発明では、さらに公知の充填材、整泡剤、難燃剤、表面処理剤等を混合しても良い。特に、均一な気泡を形成させるためには、整泡剤を添加することが好ましい。整泡剤としては、シリコーン系や非イオン性の界面活性剤等を用いることができる。
【００１９】
【実施例】
以下、本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
【００２０】
実施例１
ポリプロピレン製２００ｍｌカップ（上部内径８０ｍｍ、下部内径６０ｍｍ、高さ８５ｍｍ）に、室温下で、ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂（東都化成製エポトートＹＤ−１１５）５０ｇ、アミン系硬化剤（ジャパンエポキシレジン製エポメートＢ００２）２０ｇ、過炭酸ナトリウム微粉（平均粒径１００μｍ）１．７ｇ及び水０．８ｇを、スパチュラで激しく攪拌しながら順番に加えた後、放置した。得られたエポキシ樹脂発泡体の気泡は均一かつ微細であり、その発泡倍率（発泡しない場合に対する容積比）は、４倍であった。
【００２１】
比較例１
水の添加を行わずに実施例１と同様に行ったが、エポキシ樹脂は発泡しなかった。
【００２２】
比較例２
過炭酸ナトリウム微粉（平均粒径１００μｍ）１．７ｇの代わりに炭酸ナトリウム微粉（平均粒径１００μｍ）１．７ｇを添加して実施例１と同様に行った。得られたエポキシ樹脂発泡体の気泡は均一かつ微細であり、その発泡倍率は、２倍であった。
【００２３】
実施例２
室温下で、液状フェノール樹脂５０ｇ、過炭酸ナトリウム微粉（平均粒径１００μｍ）０．５ｇ及びシリコーン整泡剤０．１ｇを混合し、スパチュラで激しく攪拌しながら３０重量％フェノールスルホン酸水溶液５ｇを加えた後、放置して発泡硬化させた。得られたフェノール樹脂発泡体の気泡は均一かつ微細であり、その発泡倍率（発泡しない場合に対する容積比）は、３倍であった。
【００２４】
実施例３
過炭酸ナトリウム微粉を１．５ｇ用いること以外は、実施例２と同様に行った。得られたフェノール樹脂発泡体の気泡は均一かつ微細であり、その発泡倍率は、１０倍であった。
【００２５】
実施例４
過炭酸ナトリウム微粉を２．５ｇ用いること以外は、実施例２と同様に行った。得られたフェノール樹脂発泡体の気泡は均一かつ微細であり、その発泡倍率は、１５倍であった。
【００２６】
比較例３
過炭酸ナトリウムを用いずに実施例２と同様に行ったが、フェノール樹脂は、発泡しなかった。
【００２７】
比較例４
過炭酸ナトリウム微粉（平均粒径１００μｍ）０．５ｇの代わりに炭酸ナトリウム微粉（平均粒径１００μｍ）０．５ｇを添加して実施例２と同様に行った。得られたフェノール樹脂発泡体の気泡は比較的均一かつ微細であったが、その発泡倍率は、２倍であった。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、高い機械的強度を示すとともに、所望の発泡倍率となるような熱硬化性樹脂発泡体を得ることができる。