Пенопласт на основе фенольной смолы - RU2656494C2

Описание

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ

[0001] Настоящее изобретение относится к пенопласту на основе фенольной смолы.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0002] Высокая герметичность и высокая теплоизоляция жилых зданий востребованы в последние годы благодаря энергосберегающему сознанию, обязательствам по выполнению стандартов экономии энергии для последующих поколений и т.п. При таком улучшении характеристик теплоизоляции жилых зданий можно ожидать, что необходимая толщина теплоизоляционных материалов будет увеличиваться. Из-за ограничений внутренней жилой площади и ограниченного пространства внутри самих стен возникла проблема необходимости в изменениях конструктивных решений по добавлению теплоизоляционных материалов. Теплоизоляционный материал размещается внутри тела стены, и таким образом его замена при эксплуатации жилого здания является весьма затруднительной. Соответственно необходимо, чтобы эффективность теплоизоляции поддерживалась в течение длительного периода.

[0003] В качестве теплоизоляционных материалов для жилых зданий используются волокнистые теплоизоляционные материалы, такие как стекловата и минеральная вата или вспененные полимерные теплоизоляционные материалы, сформированные из вспененных стирольных, уретановых или фенольных смол. Для вспененных полимерных теплоизоляционных материалов известно, что их эффективность теплоизоляции в значительной степени зависит от типа и характеристик пенообразователя, включенного в их ячейки.

[0004] Хлорфторуглероды (CFC), теплопроводность которых в газовой фазе является низкой, традиционно использовались в качестве пенообразователя для теплоизоляционных материалов из вспененных полимеров, однако запрет на использование CFC был наложен Монреальским Протоколом, принятым в 1987 г., потому что CFC являются в значительной степени ответственными за разрушение озонового слоя и климатические изменения. В результате начался переход к пенообразователям на основе гидрофторзамещенных углеводородов (HFC), для которых коэффициент разрушения озона и коэффициент глобального потепления являются относительно низкими. Однако, поскольку HFC все еще имели высокий коэффициент глобального потепления, был востребован сдвиг к пенообразователям на основе углеводородов.

[0005] Пенообразователи на основе углеводородов, обладающие очень низкими коэффициентом разрушения озона и коэффициентом глобального потепления, являются превосходными пенообразователями с точки зрения сохранения окружающей среды. Между тем существует проблема их более высокой теплопроводности и воспламеняемости по сравнению с обычными пенообразователями из хлорфторуглеродов, и эта проблема требует решения.

[0006] В Патентном документе 1 и Патентном документе 2 раскрывается большое количество разновидностей газов, таких как галоидированные гидроолефины, коэффициент разрушения озона которых равен нулю, и коэффициент глобального потепления которых является низким.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПАТЕНТНАЯ ЛИТЕРАТУРА

[0007] Патентный документ 1: JP 2013-64139 A

Патентный документ 2: JP 2010-522819 A

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА

[0008] Однако в Патентном документе 1 и Патентном документе 2 описываются только конкретные примеры применения в качестве пенообразователя для получения вспененного полиуретана или вспененного полиизоцианата, но не описывается никаких примеров применения для получения вспененной фенольной смолы. Вышеупомянутая методика не является оптимизированной для применения к пенопласту на основе фенольной смолы, и в случае ее использования для получения вспененной фенольной смолы начальный K-фактор получаемой пены является недостаточным.

[0009] В Патентном документе 1 и Патентном документе 2 раскрывается большое количество галоидированных гидроолефинов.

[0010] Например, 1-хлор-3,3,3-трифторпропен имеет такую особенность, что его коэффициент разрушения озона и коэффициент глобального потепления являются чрезвычайно низкими. Однако вследствие высокого значения точки кипения этого вещества, равного 19°C, имеется проблема ухудшения теплопроводности в области низких температур, при 10°C и т.п., где пенообразователь превращается в жидкость. Изменение с течением времени теплопроводности пенопласта на основе фенольной смолы не раскрывается, но в том случае, когда используется один вышеупомянутый 1-хлор-3,3,3-трифторпропен, у которого сродство к фенольной смоле является высоким, доля закрытых ячеек уменьшается, и скорость диффузии пенообразователя снаружи пены увеличивается, и таким образом можно предположить, что изменение теплопроводности с течением времени увеличивается. Поскольку вышеупомянутый галоидированный гидроолефин является очень дорогим, особых экономических преимуществ в его отдельном использовании нет.

[0011] 1,3,3,3-тетрафторпропен имеет такую особенность, что его коэффициент разрушения озона и коэффициент глобального потепления являются чрезвычайно низкими. Однако поскольку точка кипения этого вещества, равная -19°C, является относительно низкой, имеются проблемы, такие как ухудшение теплопроводности вследствие уменьшения доли закрытых ячеек, вызываемого скачкообразным вспениванием во время литья под давлением, и потребность в большом количестве пенообразователя, потому что пенообразователь сильно улетучивается во время литья под давлением. Изменение с течением времени теплопроводности пенопласта на основе фенольной смолы не раскрывается, но в том случае, когда используется один вышеупомянутый 1,3,3,3-тетрафторпропен, у которого сродство к фенольной смоле является высоким, можно предположить, что доля закрытых ячеек уменьшается, и скорость диффузии пенообразователя снаружи пены увеличивается, и таким образом можно предположить, что изменение теплопроводности с течением времени увеличивается.

[0012] 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутен имеет такую особенность, что его коэффициент разрушения озона и коэффициент глобального потепления являются чрезвычайно низкими. Однако вследствие относительно высокого значения точки кипения этого вещества, равного 33°C, имеется проблема ухудшения теплопроводности в области низких температур, при 10°C и т.п., где пенообразователь превращается в жидкость. Изменение с течением времени теплопроводности пенопласта на основе фенольной смолы не раскрывается, но в том случае, когда используется один вышеупомянутый 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутен, у которого сродство к фенольной смоле является высоким, можно предположить, что доля закрытых ячеек уменьшается, и скорость диффузии пенообразователя снаружи пены увеличивается, и таким образом можно предположить, что изменение теплопроводности с течением времени увеличивается.

[0013] Задачей настоящего изобретения является предложить пенопласт на основе фенольной смолы, который минимизирует нагрузки на окружающую среду и может поддерживать превосходную эффективность теплоизоляции в течение длительного времени за счет использования пенообразователя, коэффициент разрушения озона которого по существу равен нулю, и коэффициент глобального потепления которого является чрезвычайно низким.

РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫ

[0014] Авторы настоящего изобретения провели обширные исследования для того, чтобы решить вышеупомянутую задачу обеспечения превосходной первоначальной эффективности теплоизоляции и поддержания низкой теплопроводности в течение длительного времени путем смешивания галоидированного гидроолефина и углеводорода в конкретном соотношении и задания конкретного диапазона количества пенообразователя, присутствующего в пене, и тем самым завершили настоящее изобретение.

[0015] Настоящее изобретение предлагает следующие пункты (1)-(23).

[1] Пенопласт на основе фенольной смолы, содержащий фенольную смолу, углеводород, имеющий 6 или менее атомов углерода, и по меньшей мере один галоидированный гидроолефин, выбираемый из группы, состоящей из гидрофторолефинов и гидрохлорфторолефинов, причем фенольная смола имеет плотность 10 кг/м³ или больше и 150 кг/м³ или меньше, причем сумма содержания углеводорода, имеющего 6 или меньше атомов углерода, и содержания галоидированного гидроолефина составляет от 0,23 до 0,90 моль, содержание углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, составляет от 0,03 до 0,85 моль, и содержание галоидированного гидроолефина составляет от 0,05 до 0,85 моль на 22,4×10^-3 м³ пространственного объема пенопласта на основе фенольной смолы.

[2] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с пунктом [1], в котором галоидированный гидроолефин представляет собой по меньшей мере одно вещество, выбираемое из группы, состоящей из 1-хлор-3,3,3-трифторпропена, 1,3,3,3-тетрафторпропена и 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена.

[3] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с пунктом [1] или [2], в котором средняя температура кипения углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, и галоидированного гидроолефина составляет от -15°C до 48°C.

[4] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с любым из пунктов [1]-[3], в котором углеводород, имеющий 6 или менее атомов углерода, представляет собой пентан и/или пентен.

[5] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с пунктом [2], в котором галоидированный гидроолефин является 1-хлор-3,3,3-трифторпропеном.

[6] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с пунктом [5], в котором средняя температура кипения углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, и 1-хлор-3,3,3-трифторпропена составляет от 15 до 45°C.

[7] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с пунктом [5] или [6], в котором углеводород, имеющий 6 или менее атомов углерода, представляет собой пентан и/или пентен.

[8] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с пунктом [7], в котором углеводород, имеющий 6 или менее атомов углерода, содержит в сумме от 60 до 100 мол.% по общему количеству углеводорода пентана и/или пентена и от 0 до 40 мол.% по общему количеству углеводорода одного или двух или более веществ, выбираемых из углеводородов, имеющих точку кипения от -50°C до 5°C, и в котором средняя точка кипения углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, составляет 0°C или больше и 50°C или меньше.

[9] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с пунктом [8], в котором углеводород, имеющий точку кипения от -50°C до 5°C, представляет собой изобутан.

[10] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с пунктом [2], в котором галоидированный гидроолефин является 1,3,3,3-тетрафторпропеном.

[11] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с пунктом [10], в котором средняя температура кипения углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, и 1,3,3,3-тетрафторпропена составляет от -15°C до 45°C.

[12] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с пунктом [10] или [11], в котором углеводород, имеющий 6 или менее атомов углерода, представляет собой пентан и/или пентен.

[13] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с пунктом [12], в котором углеводород, имеющий 6 или менее атомов углерода, содержит в сумме от 40 до 100 мол.% по общему количеству углеводорода пентана и/или пентена и от 0 до 60 мол.% по общему количеству углеводорода одного или двух или более веществ, выбираемых из углеводородов, имеющих точку кипения от -50°C до 5°C, и в котором средняя точка кипения углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, составляет 10°C или больше и 50°C или меньше.

[14] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с пунктом [13], в котором углеводород, имеющий точку кипения от -50°C до 5°C, представляет собой изобутан.

[15] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с пунктом [2], в котором галоидированный гидроолефин является 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутеном.

[16] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с пунктом [15], в котором средняя температура кипения углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, и 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена составляет от 0 до 48°C.

[17] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с пунктом [15] или [16], в котором углеводород, имеющий 6 или менее атомов углерода, представляет собой пентан и/или пентен.

[18] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с пунктом [17], в котором углеводород, имеющий 6 или менее атомов углерода, содержит в сумме от 5 до 100 мол.% по общему количеству углеводорода пентана и/или пентена и от 0 до 95 мол.% по общему количеству углеводорода одного или двух или более веществ, выбираемых из углеводородов, имеющих точку кипения от -50°C до 5°C, и в котором средняя точка кипения углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, составляет -10°C или больше и 50°C или меньше.

[19] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с пунктом [18], в котором углеводород, имеющий точку кипения от -50°C до 5°C, представляет собой изобутан.

[20] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с любым из пунктов [1]-[19], в котором теплопроводности при температуре 10°C и 23°C соответственно составляют менее чем 0,0205 Вт/м×К.

[21] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с любым из пунктов [1]-[20], имеющий долю закрытых ячеек 90% или больше, средний диаметр ячейки 40 мкм или больше и 300 мкм или меньше, и долю площади пустот 0,2% или меньше.

[22] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с любым из пунктов [1]-[21], в котором фенольная смола содержит карбамидную связь.

[23] Пенопласт на основе фенольной смолы в соответствии с любым из пунктов [1]-[22], в котором теплопроводность в окружающей среде с температурой 10°C после нахождения в атмосфере с температурой 110°C в течение 14 дней составляет менее 0,020 Вт/м×К.

ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0016] В соответствии с настоящим изобретением возможно обеспечить пенопласт на основе фенольной смолы, который обладает превосходной первоначальной эффективностью теплоизоляции, а также может поддерживать низкую теплопроводность в течение длительного времени. Кроме того, настоящее изобретение является экономически выгодным по сравнению с тем случаем, когда очень дорогой галоидированный гидроолефин используется отдельно.

ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

[0017] Один вариант осуществления настоящего изобретения (называемый далее в настоящем документе «настоящим вариантом осуществления») будет подробно описан ниже. Следует отметить, что настоящее изобретение не ограничивается следующим вариантом осуществления.

[0018] Пенопласт на основе фенольной смолы настоящего варианта осуществления содержит фенольную смолу, углеводород, имеющий 6 или менее атомов углерода, и по меньшей мере один галоидированный гидроолефин, выбираемый из группы, состоящей из гидрофторолефинов и гидрохлорфторолефинов. Плотность пенопласта на основе фенольной смолы составляет 10 кг/м³ или больше и 150 кг/м³ или меньше. Сумма содержания углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, и содержания гидрированного гидроолефина составляет от 0,23 до 0,90 моль, содержание углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, составляет от 0,03 до 0,85 моль, и содержание галоидированного гидроолефина составляет от 0,05 до 0,85 моль на 22,4 × 10^-3 м³ пространственного объема пенопласта на основе фенольной смолы.

[0019] Пенопласт на основе фенольной смолы настоящего варианта осуществления содержит по меньшей мере один галоидированный гидроолефин, выбираемый из группы, состоящей из гидрофторолефинов и гидрохлорфторолефинов. Существует случай, в котором галоидированный гидроолефин, который имеет высокое сродство к фенольным смолам, уменьшает вязкость смолы при вспенивании, и таким образом не может сформировать достаточную структуру закрытых ячеек, если он используется отдельно в качестве пенообразователя. Соответственно, скорость диффузии пенообразователя снаружи пены является высокой, и существовала проблема ухудшения теплопроводности по истечении длительного времени после строительства по сравнению с теплопроводностью сразу же после строительства. Таким образом, авторы настоящего изобретения нашли, что вышеописанная проблема может быть решена путем смешивания галоидированного гидроолефина и углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, в конкретном соотношении, а также задания количества пенообразователя, присутствующего в пене, таким образом, чтобы оно находилось в конкретном диапазоне.

[0020] Гидрофторолефин является соединением, которое имеет атомы водорода и атомы фтора, связанные с атомами углерода, и имеет углерод-углеродную ненасыщенную связь. Гидрохлорфторолефин является соединением, которое имеет атомы водорода, атомы фтора и атомы хлора, связанные с атомами углерода, и имеет углерод-углеродную ненасыщенную связь. Примеры по меньшей мере одного галоидированного гидроолефина, выбираемого из группы, состоящей из гидрофторолефинов и гидрохлорфторолефинов в соответствии с настоящим вариантом осуществления, включают в себя 1-хлор-3,3,3-трифторпропен, 1,3,3,3-тетрафторпропен, 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутен и 2,3,3,3-тетрафтор-1-пропен. В качестве галоидированного гидроолефина предпочтительным из них является 1-хлор-3,3,3-трифторпропен, 1,3,3,3-тетрафторпропен или 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутен. Эти галоидированные гидроолефины могут использоваться отдельно, или два или больше из них могут использоваться в комбинации. Кроме того, к ним может быть добавлен другой насыщенный галоидированный гидроолефин.

[0021] Углеводород настоящего варианта осуществления, имеющий 6 или менее атомов углерода, является соединением, состоящим только из атомов водорода и атомов углерода, и примеры такого углеводорода включают в себя алифатические углеводороды из числа алканов, алкенов и диенов, такие как метан, этан, этилен, пропан, пропилен, н-бутан, изобутан, бутен, бутадиен, н-пентан, изопентан, тетраметилметан (неопентан), пентен, н-гексан, изогексан, а также гексен и циклические алифатические углеводороды из числа циклоалканов и циклоалкенов, такие как циклобутан, циклопентан и циклогексен.

[0022] Сумма (общее количество) содержания углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, и содержания галоидированного гидроолефина в пенопласте на основе фенольной смолы настоящего варианта осуществления составляет от 0,23 до 0,90 моль, предпочтительно от 0,25 до 0,90 моль, более предпочтительно от 0,3 до 0,80 моль, еще более предпочтительно от 0,35 до 0,75 моль, и особенно предпочтительно от 0,40 до 0,70 моль на 22,4 × 10^-3 м³ (22,4 л) пространственного объема пенопласта на основе фенольной смолы. Когда общее количество углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, и галоидированного гидроолефина составляет меньше чем вышеупомянутые 0,23 моль, возникает вероятность прогрессирующего ухудшения эффективности теплоизоляции в ходе замены воздухом вспенивающего газа, включенного в ячейки, с течением времени после строительства теплоизоляционного материала. Кроме того, имеется тенденция к уменьшению предела прочности при сжатии за счет того, что внутреннее давление в закрытых ячейках чрезмерно уменьшается. Когда общее количество углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, и галоидированного гидроолефина превышает вышеупомянутые 0,90 моль, газ, включенный в ячейки, вероятно, будет превращаться в жидкость, потому что внутреннее давление в ячейках увеличивается, и появляется вероятность того, что первоначальная эффективность теплоизоляции, в частности при температуре 10°C, уменьшится.

[0023] Содержание галоидированного гидроолефина в пенопласте на основе фенольной смолы настоящего варианта осуществления составляет от 0,05 до 0,85 моль, предпочтительно от 0,1 до 0,7 моль, более предпочтительно от 0,2 до 0,6 моль на 22,4 × 10^-3 м³ (22,4 л) пространственного объема пенопласта на основе фенольной смолы. Когда содержание галоидированного гидроолефина составляет менее вышеупомянутых 0,05 моль, его характеристика низкой теплопроводности в газовой фазе используется в недостаточной степени, и возникает тенденция к уменьшению первоначальной эффективности теплоизоляции при температурах 10°C и 23°C. Когда содержание галоидированного гидроолефина является значительно более высоким, чем вышеупомянутые 0,85 моль, вязкость фенольной смолы при вспенивании уменьшается из-за пластификации полимера благодаря высокому сродству между галоидированным гидроолефином и фенольной смолой. Следовательно, мембрана ячейки пенопласта на основе фенольной смолы разрушается, и тем самым становится невозможно сформировать достаточную структуру закрытых ячеек, в результате чего может уменьшаться долгосрочная эффективность теплоизоляции.

[0024] Содержание углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, в пенопласте на основе фенольной смолы настоящего варианта осуществления составляет от 0,03 до 0,85 моль, предпочтительно от 0,05 до 0,85 моль, более предпочтительно от 0,05 до 0,8 моль, еще более предпочтительно от 0,05 до 0,7 моль, особенно предпочтительно от 0,05 до 0,6 моль, и наиболее предпочтительно от 0,05 до 0,5 моль на 22,4 × 10^-3 м³ (22,4 л) пространственного объема пенопласта на основе фенольной смолы. Когда содержание углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, составляет менее вышеупомянутых 0,03 моль, становится невозможно подавить пластификацию фенольной смолы из-за галоидированного гидроолефина, и вязкость фенольной смолы при вспенивании уменьшается. Следовательно, мембрана ячейки пенопласта на основе фенольной смолы разрушается, и тем самым становится невозможно сформировать достаточную структуру закрытых ячеек, в результате чего может уменьшаться долгосрочная эффективность теплоизоляции. Когда содержание углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, является значительно более высоким, чем вышеупомянутые 0,85 моль, проявляется тенденция к ухудшению огнестойкости получаемого пенопласта на основе фенольной смолы.

[0025] Предпочтительно, чтобы пенопласт на основе фенольной смолы настоящего варианта осуществления содержал пентан и/или пентен (в дальнейшем упоминаемые вместе как пентаны) в качестве углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода. В настоящем варианте осуществления примеры пентана включают в себя н-пентан, изопентан, тетраметилметан (неопентан) и циклопентан. Используемые пентаны особенно не ограничиваются, но циклопентан и изопентан являются подходящими для использования, и циклопентан является особенно подходящим для использования вследствие его теплопроводности, способности образовывать пену, точки кипения и т.п. в газовом состоянии. Эти пентаны могут использоваться отдельно, или два или более из этих газов могут использоваться в комбинации. Кроме того, к ним может быть добавлен другой углеводород.

[0026] Средняя точка кипения X1 углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, и галоидированного гидроолефина в пенопласте на основе фенольной смолы настоящего варианта осуществления может составлять от -15°C до 48°C.

[0027] В том случае, когда 1-хлор-3,3,3-трифторпропен используется в качестве галоидированного гидроолефина, средняя точка кипения X1 углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, и 1-хлор-3,3,3-трифторпропена в пенопласте на основе фенольной смолы настоящего варианта осуществления может составлять от 15 до 45°C, предпочтительно от 15 до 40°C, более предпочтительно от 19,5 до 37°C.

[0028] В том случае, когда 1,3,3,3-тетрафторпропен используется в качестве галоидированного гидроолефина, средняя точка кипения X1 углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, и 1,3,3,3-тетрафторпропена в пенопласте на основе фенольной смолы настоящего варианта осуществления может составлять от -15°C до 45°C, предпочтительно от -5°C до 40°C, более предпочтительно от 0 до 30°C.

[0029] В том случае, когда 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутен используется в качестве галоидированного гидроолефина, средняя точка кипения X1 углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, и 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена в пенопласте на основе фенольной смолы настоящего варианта осуществления может составлять от 0 до 48°C, предпочтительно от 5 до 40°C, более предпочтительно от 10°C до 35°C.

[0030] Когда средняя точка кипения является чрезмерно низкой, скорость пенообразования чрезмерно возрастает, и мембрана ячейки имеет тенденцию разрушаться при вспенивании. Таким образом, существует вероятность того, что долгосрочная эффективность теплоизоляции уменьшится. И наоборот, когда средняя точка кипения является чрезмерно высокой, пенообразователь с большой вероятностью будет превращаться в жидкость, в результате чего возникает тенденция увеличения теплопроводности при температуре 10°C.

[0031] Среднюю точку кипения X множества материалов настоящего варианта осуществления можно определить с помощью следующего выражения (1):

Средняя точка кипения X=a × Ta+b × Tb+c × Tc +... (1)

(где содержание каждого из содержащихся материалов (A, B, C и т.п.) обозначается как a, b, c и т.п. (в мольных долях), а их точки кипения обозначаются как Ta, Tb, Tc и т.п. (°C).)

[0032] В пенопласте на основе фенольной смолы настоящего варианта осуществления описанные ниже теплопроводности, измеренные в окружающей среде с температурой 10°C и 23°C соответственно, предпочтительно составляют менее 0,0205 Вт/м×К, более предпочтительно менее 0,0190 Вт/м×К, еще более предпочтительно менее 0,0185 Вт/м×К, особенно предпочтительно менее 0,0180 Вт/м×К, и наиболее предпочтительно менее 0,0175 Вт/м×К. Теплопроводность теплоизоляционного материала обычно имеет тенденцию к уменьшению при понижении температуры. Теплопроводность, измеренная в описанной ниже окружающей среде с температурой 10°C, предпочтительно составляет менее 0,0190 Вт/м×К, более предпочтительно менее 0,0180 Вт/м×К, еще более предпочтительно менее 0,0175 Вт/м×К, особенно предпочтительно менее 0,0170 Вт/м×К, и наиболее предпочтительно менее 0,0165 Вт/м×К.

[0033] В настоящем варианте осуществления предпочтительно, чтобы теплопроводность пенопласта на основе фенольной смолы в окружающей среде с температурой 10°C после выдержки в атмосфере с температурой 110°C в течение 14 дней, которая является теплопроводностью после ускоренного испытания, соответствующего длительному использованию, была менее 0,020 Вт/м×К, более предпочтительно, чтобы она была менее 0,019 Вт/м×К, еще более предпочтительно, чтобы она была менее 0,018 Вт/м×К, и особенно предпочтительно, чтобы она была менее 0,0175 Вт/м×К. Теплопроводность в окружающей среде с температурой 10°C после выдержки в атмосфере с температурой 110°C в течение 14 дней измеряется в соответствии со способом измерения теплопроводности после ускоренного испытания, описываемого ниже.

[0034] Когда доля закрытых ячеек в пенопласте на основе фенольной смолы в настоящем варианте осуществления становится более низкой, становится вероятным ухудшение эффективности теплоизоляции с течением времени. Таким образом, доля закрытых ячеек, равная 90% или больше, является предпочтительной, доля закрытых ячеек, равная 95% или больше, является более предпочтительной, и доля закрытых ячеек, равная 97% или больше и 100% или меньше, является особенно предпочтительной.

[0035] В пенопласте на основе фенольной смолы настоящего варианта осуществления могут частично присутствовать поры большого диаметра, называемые пустотами. Когда доля площади пустот является чрезмерно большой, проявляется тенденция к ухудшению первоначальной эффективности теплоизоляции, а также проявляется тенденция к быстрому ухудшению эффективности теплоизоляции с течением времени. В качестве доли площади пустот в настоящем варианте осуществления предпочтительной является величина 0,2% или меньше, более предпочтительной является величина 0,1% или меньше, еще более предпочтительной является величина 0,08% или меньше, и особенно предпочтительной является величина 0,05% или меньше. Когда доля площади пустот становится чрезмерно большой, теплопроводность увеличивается, потому что тепло передается через пустую часть, структурные дефекты развиваются из пустот, служащих для них исходными точками, и таким образом предел прочности при сжатии имеет тенденцию к уменьшению.

В настоящем документе поры с большим диаметром, площадь которых составляет 2 мм² или больше, определяются как пустоты. Доля площади пустот измеряется в соответствии со способом измерения, описанным в японском патенте № 3813062. Таким образом, доля площади, занимаемая порами большого диаметра (пустотами), площадь которых составляет 2 мм² или больше на поверхности поперечного сечения, получаемой путем разрезания по существу центральной части пенопласта на основе фенольной смолы в направлении толщины параллельно передней и задней поверхностям (двум главным поверхностям, расположенным напротив друг друга), определяется как доля площади пустот.

[0036] Предпочтительно, чтобы пенопласт на основе фенольной смолы в настоящем варианте осуществления содержал в качестве углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, углеводород, имеющий точку кипения от -50°C до 5°C, отличающийся от пентанов, для подавления сжижения вспенивающего газа и для достижения необходимого отношения пенообразования с меньшим количеством добавляемого пенообразователя.

[0037] Углеводород, имеющий точку кипения от -50°C до 5°C, в настоящем варианте осуществления не ограничивается следующим, и его примеры включают в себя пропан, пропилен, изобутан, н-бутан, 1-бутен, цис-2-бутен, транс-2-бутен, 2-метилпропен и бутадиен. Из них в качестве углеводорода, имеющего точку кипения от -50°C до 5°C, пропан, н-бутан и изобутан являются предпочтительными, и изобутан является особенно предпочтительным с точки зрения хорошей теплопроводности и стабильности. Эти галоидированные гидроолефины могут использоваться по отдельности, или два или больше из них могут использоваться в комбинации. Кроме того, к ним может быть добавлен другой углеводород.

[0038] В том случае, когда 1-хлор-3,3,3-трифторпропен используется в качестве галоидированного гидроолефина в пенопласте на основе фенольной смолы в настоящем варианте осуществления, углеводород, имеющий 6 или менее атомов углерода, представляет собой пентаны и углеводород, имеющий точку кипения от -50°C до 5°C, а средняя точка кипения X2 вышеупомянутого углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, вычисленная с помощью вышеупомянутого выражения (1), может составлять от 0 до 50°C. Средняя точка кипения X2 предпочтительно составляет от 5 до 43°C, более предпочтительно от 10 до 40°C. Когда средняя точка кипения X2 является чрезмерно низкой, теплопроводность смешанного газа имеет тенденцию становиться высокой. Кроме того, поскольку скорость вспенивания фенольной смолы становится чрезмерно высокой, при вспенивании происходит разрушение ячеек, и таким образом эффективность теплоизоляции имеет тенденцию к ухудшению. Когда средняя точка кипения X2 является чрезмерно высокой, эффективность теплоизоляции имеет тенденцию к уменьшению при низкой температуре, в частности при 10°C, потому что углеводород начинает превращаться в жидкость при низких температурах. Предпочтительно, чтобы углеводород, имеющий 6 или менее атомов углерода, содержал от 60 до 100 мол.% пентанов в сумме и от 0 до 40 мол.% по общей массе углеводорода одного или двух или больше веществ, выбираемых из углеводородов, имеющих точку кипения от -50°C до 5°C, и более предпочтительно, чтобы этот углеводород содержал от 80 до 100 мол.% пентанов в сумме и от 0 до 20 мол.% одного или двух или больше веществ, выбираемых из углеводородов, имеющих точку кипения от -50°C до 5°C.

[0039] В том случае, когда 1,3,3,3-тетрафторпропен используется в качестве галоидированного гидроолефина, в пенопласту на основе фенольной смолы в настоящем варианте осуществления, углеводород, имеющий 6 или менее атомов углерода, содержит пентаны и углеводород, имеющий точку кипения от -50°C до 5°C, а средняя точка кипения X2 вышеупомянутого углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, вычисленная с помощью вышеупомянутого выражения (1), может составлять от 10 до 50°C. Средняя точка кипения X2 предпочтительно составляет от 15 до 50°C, более предпочтительно от 20 до 50°C, и наиболее предпочтительно от 30 до 50°C. Когда средняя точка кипения X2 является чрезмерно низкой, теплопроводность смешанного газа имеет тенденцию становиться высокой. Кроме того, поскольку скорость вспенивания фенольной смолы становится чрезмерно высокой, при вспенивании происходит разрушение ячеек, и таким образом эффективность теплоизоляции имеет тенденцию к ухудшению. Когда средняя точка кипения X2 является чрезмерно высокой, эффективность теплоизоляции имеет тенденцию к уменьшению при низкой температуре, в частности при 10°C, потому что углеводород начинает превращаться в жидкость при низких температурах. Предпочтительно, чтобы углеводород, имеющий 6 или менее атомов углерода, содержал от 40 до 100 мол.% пентанов в сумме и от 0 до 60 мол.% по общей массе углеводорода одного или двух или больше веществ, выбираемых из углеводородов, имеющих точку кипения от -50°C до 5°C, более предпочтительно, чтобы этот углеводород содержал от 50 до 100 мол.% пентанов в сумме и от 0 до 50 мол.% одного или двух или больше веществ, выбираемых из углеводородов, имеющих точку кипения от -50°C до 5°C, еще более предпочтительно, чтобы этот углеводород содержал от 60 до 100 мол.% пентанов в сумме и от 0 до 40 мол.% одного или двух или больше веществ, выбираемых из углеводородов, имеющих точку кипения от -50°C до 5°C, и наиболее предпочтительно, чтобы этот углеводород содержал от 70 до 100 мол.% пентанов в сумме и от 0 до 30 мол.% одного или двух или больше веществ, выбираемых из углеводородов, имеющих точку кипения от -50°C до 5°C.

[0040] В том случае, когда 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутен используется в качестве галоидированного гидроолефина, пенопласт на основе фенольной смолы в настоящем варианте осуществления содержит углеводород, имеющий 6 или менее атомов углерода, который представляет собой пентаны, а также углеводород, имеющий точку кипения от -50°C до 5°C, а средняя точка кипения X2 вышеупомянутого углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, вычисленная с помощью вышеупомянутого выражения (1), может составлять от -10°C до 50°C. Средняя точка кипения X2 предпочтительно составляет от -6°C до 35°C, более предпочтительно от 0 до 25°C. Когда средняя точка кипения X2 является чрезмерно низкой, теплопроводность смешанного газа имеет тенденцию становиться высокой. Кроме того, поскольку скорость вспенивания фенольной смолы становится чрезмерно высокой, при вспенивании происходит разрушение ячеек, и таким образом эффективность теплоизоляции имеет тенденцию к ухудшению. Когда средняя точка кипения X2 является чрезмерно высокой, эффективность теплоизоляции имеет тенденцию к ухудшению при низкой температуре, в частности при 10°C, потому что углеводород начинает превращаться в жидкость при низких температурах. Предпочтительно, чтобы углеводород, имеющий 6 или менее атомов углерода, содержал от 5 до 100 мол.% пентанов в сумме и от 0 до 95 мол.% по общей массе углеводорода одного или двух или больше веществ, выбираемых из углеводородов, имеющих точку кипения от -50°C до 5°C, более предпочтительно, чтобы этот углеводород содержал от 10 до 75 мол.% пентанов в сумме и от 25 до 90 мол.% одного или двух или больше веществ, выбираемых из углеводородов, имеющих точку кипения от -50°C до 5°C, и еще более предпочтительно, чтобы этот углеводород содержал от 20 до 60 мол.% пентанов в сумме и от 40 до 80 мол.% одного или двух или больше веществ, выбираемых из углеводородов, имеющих точку кипения от -50°C до 5°C.

[0041] Пенопласт на основе фенольной смолы получается путем вспенивания и термоотверждения вспенивающейся композиции фенольной смолы, которая содержит, например, фенольную смолу, катализатор отверждения для смолы, пенообразователь, состоящий из углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, и галоидированного гидроолефина, а также поверхностно-активное вещество.

[0042] Фенольная смола получается путем нагревания, например, фенола и формальдегида в качестве сырья с щелочным катализатором в диапазоне температур от 40 до 100°C для того, чтобы полимеризовать фенол и формальдегид. Добавки, такие как карбамид, могут быть добавлены при полимеризации фенольной смолы по мере необходимости. В том случае, когда добавляется карбамид, более предпочтительно, чтобы с фенольной смолой смешивался карбамид, который заранее был оксиметилирован с щелочным катализатором. Поскольку фенольная смола после синтеза обычно содержит избыточную воду, даже вспениваемое количество воды дегидратируется. Содержание воды в фенольной смоле может составлять 1 мас.% или больше и 20 мас.% или меньше, предпочтительно составляет 1 мас.% или больше и 15 мас.% или меньше, и особенно предпочтительно составляет 2 мас.% или больше и 10 мас.% или меньше.

[0043] Предпочтительно, чтобы в пенопласте на основе фенольной смолы настоящего варианта осуществления фенольная смола имела карбамидные связи. Карбамидные связи могут быть подходящим образом созданы путем добавления карбамида в качестве добавки при полимеризации фенольной смолы в вышеупомянутом способе. Количество карбамида, добавляемого в качестве добавки при полимеризации фенольной смолы в настоящем варианте осуществления, предпочтительно составляет от 1,0 до 20,0 мас.%, более предпочтительно составляет от 2,0 до 16,0 мас.%, еще более предпочтительно составляет от 2,0 до 12,0 мас.%, еще более предпочтительно составляет от 3,0 до 12,0 мас.%, особенно предпочтительно составляет от 3,5 до 11,0 мас.%, и наиболее предпочтительно составляет от 4,0 до 10,0 мас.% по массе фенольной смолы. Когда количество карбамида в фенольной смоле является чрезмерно малым, реакционная способность фенольной смолы увеличивается, и количество тепла, выделяемого во время вспенивания, становится чрезмерно большим. Таким образом, внутреннее давление ячеек при вспенивании увеличивается и имеет тенденцию к разрушению мембран ячеек. Так как хрупкость фенольной смолы ухудшается, и пена становится хрупкой, она может разрушиться при транспортировке и строительстве. В противоположность этому, когда количество карбамида является чрезмерно большим, реакционная способность фенольной смолы значительно уменьшается, и количество выделяемой теплоты во время вспенивания становится недостаточным. Соответственно, необходимое количество пенообразователя становится большим, и таким образом количество пенообразователя, содержащегося в ячейках, имеет тенденцию становиться чрезмерно большим.

[0044] Начальное молярное отношение фенолов к альдегидам в фенольной смоле предпочтительно составляет от 1:1 до 1:4,5, более предпочтительно от 1:1,5 до 1:2,5. Примеры фенолов, предпочтительно используемых при синтезе фенольной смолы, включают в себя фенолы или соединения, имеющие скелет фенола. Примеры соединения, имеющего скелет фенола, включают в себя резорцины, катехины, орто-, мета- и паракрезолы, ксиленолы, этилфенолы и пара-трет-бутилфенол. В качестве фенолов возможно также использовать двухъядерные фенолы.

[0045] Примеры альдегида, используемого для производства фенольной смолы, включают в себя формальдегид, параформальдегид или альдегидные соединения, отличающиеся от формальдегида. Примеры альдегидных соединений, отличающихся от формальдегида, включают в себя глиоксаль, уксусный альдегид, трихлоруксусный альдегид, фурфурол и бензальдегид.

[0046] Предпочтительно, чтобы вязкость фенольной смолы составляла 5000 мПа×с или больше и 100000 мПа×с или меньше при температуре 40°C. Вязкость фенольной смолы более предпочтительно составляет 7000 мПа×с или больше и 50000 мПа×с или меньше, особенно предпочтительно 7000 мПа×с или больше и 30000 мПа×с или меньше с точки зрения увеличения доли закрытых ячеек и снижения среднего диаметра ячейки. Когда вязкость фенольной смолы является чрезмерно низкой, скорость пенообразования становится высокой относительно вязкости фенольной смолы, фенольная смола легко расширяется под действием вспенивающего давления, и таким образом диаметр ячейки имеет тенденцию становиться чрезмерно большим. Кроме того, мембрана ячеек легко разрушается вспенивающим давлением, что приводит к снижению доли закрытых ячеек. В противоположность этому, когда вязкость фенольной смолы является чрезмерно высокой, скорость пенообразования становится относительно низкой, и таким образом необходимый коэффициент пенообразования становится труднодостижимым.

[0047] Состав фенольной смолы может включать в себя добавки, и, например, можно использовать эфир фталевой кислоты и гликоль, такой как этиленгликоль и диэтиленгликоль, обычно используемые в качестве пластификатора. В качестве добавок могут использоваться алифатический углеводород, алициклический углеводород с высокой температурой кипения или их смесь. Желательно, чтобы содержание добавок составляло 0,5 массовых частей или больше и 20 массовых частей или меньше на 100 массовых частей фенольной смолы. Когда эти добавки добавляются в чрезмерном количестве, вязкость фенольной смолы значительно уменьшается, и появляется тенденция к разрушению ячеек при вспенивании и отверждении. Когда количество добавок является чрезмерно малым, значимость включения этих добавок уменьшается. Соответственно, содержание добавок более предпочтительно составляет 1,0 массовых частей или больше и 10 массовых частей или менее на 100 массовых частей фенольной смолы.

[0048] В качестве поверхностно-активного вещества могут использоваться поверхностно-активные вещества, обычно используемые для производства пенопласта на основе фенольной смолы. Из них в качестве поверхностно-активного вещества эффективными являются неионогенные поверхностно-активные вещества. Предпочтительными являются, например, алкиленоксиды, которые являются сополимерами окиси этилена и окиси пропилена, продукты конденсации алкиленоксида и касторового масла, продукты конденсации алкиленоксида и алкилфенола, такого как нонилфенол и додецилфенол, полиоксиэтиленалкильные эфиры, имеющие от 14 до 22 атомов углерода в алкилэфирной функциональной группе, и дополнительно сложные эфиры жирной кислоты, такие как сложные эфиры жирной кислоты и полиэтиленоксида, силиконовые соединения, такие как полидиметилсилоксан, а также полиспирты. Эти поверхностно-активные вещества могут использоваться по отдельности, или два или больше из них могут использоваться в комбинации. Используемое количество особенно не ограничивается, но предпочтительно составляет от 0,3 до 10 на 100 фенольной смолы.

[0049] В качестве катализатора отверждения могут использоваться кислотные катализаторы отверждения, которые могут отверждать фенольные смолы, но предпочтительными являются безводные кислотные катализаторы отверждения. В качестве безводного кислотного катализатора отверждения предпочтительными являются безводная фосфорная кислота и безводные арилсульфокислоты. Примеры безводной арилсульфокислоты включают в себя толуолсульфоновую кислоту, ксиленсульфоновую кислоту, фенолсульфокислоту, замещенные фенолсульфокислоты, ксиленолсульфоновую кислоту, замещенные ксиленолсульфоновые кислоты, додецилбензолсульфоновую кислоту, бензолсульфоновую кислоту и нафталинсульфоновую кислоту. В качестве безводной арилсульфокислоты они могут использоваться по отдельности, или две или более из них могут быть скомбинированы вместе. В качестве вспомогательного отверждающего вещества могут быть добавлены резорцин, крезол, салигенин (орто-метилолфенол), пара-метилолфенол и т.п. Эти катализаторы отверждения могут быть разбавлены растворителем, таким как этиленгликоль и диэтиленгликоль. Используемое количество отверждающего вещества особенно не ограничивается, но предпочтительно составляет от 3 до 30 на 100 фенольной смолы.

[0050] Возможно получить вспенивающуюся композицию фенольной смолы путем смешивания вышеупомянутой фенольной смолы, катализатора отверждения, пенообразователя и поверхностно-активного вещества в вышеупомянутой пропорции. Возможно получить пенопласт на основе фенольной смолы путем вспенивания и отверждения полученной вспенивающейся композиции фенольной смолы, как описано ниже.

[0051] Например, возможно получить пенопласт на основе фенольной смолы путем непрерывного выпуска вышеупомянутой вспенивающейся композиции фенольной смолы на движущийся лицевой материал, покрывая поверхность вспенивающейся композиции фенольной смолы, противоположную поверхности контакта с лицевым материалом, другим лицевым материалом, и вспенивания и термоотверждения вспенивающейся композиции фенольной смолы, расположенной между лицевыми материалами.

[0052] Предпочтительно, чтобы эти лицевые материалы, окружающие вышеупомянутый пенопласт на основе фенольной смолы, обладали гибкостью с целью предотвращения разрушения лицевых материалов при производстве. Примеры лицевого материала, обладающего гибкостью, включают в себя нетканые ткани из искусственного волокна, тканые ткани из искусственного волокна, бумагу из стекловолокна, тканые ткани из стекловолокна, нетканые ткани из стекловолокна, стекловолоконную макулатуру, бумагу, металлические пленки или комбинации вышеперечисленного. Эти лицевые материалы могут содержать добавки, придающие огнеупорные свойства. В качестве добавок, придающих огнеупорные свойства, могут использоваться обычно используемые добавки, придающие огнеупорные свойства, например соединения брома, такие как тетрабромбисфенол A и декабромдифениловый эфир, фосфор или фосфорсодержащие соединения, такие как ароматические сложные эфиры фосфорной кислоты, ароматические конденсированные сложные эфиры фосфорной кислоты, галоидированные сложные эфиры фосфорной кислоты, а также красный фосфор, соединения сурьмы, такие как полифосфат сурьмы, трехокись сурьмы и пятиокись сурьмы, а также гидроксиды металлов, такие как гидроксид алюминия и гидроксид магния. Эти добавки, придающие огнеупорные свойства, могут быть примешаны к волокну лицевого материала или могут быть добавлены к связующему веществу, такому как акрил, поливиниловый спирт, винилацетат, эпоксид и ненасыщенный полиэстер. Возможно осуществить поверхностную обработку лицевого материала водоотталкивающим средством, таким как фторкаучук, силиконовый каучук, эмульсия воска, парафин, а также комбинированные акрило-парафино-восковые водоотталкивающие средства и асфальтовый герметик. Эти водоотталкивающие средства и герметики могут использоваться по отдельности, или вышеупомянутые добавки, придающие огнеупорные свойства, могут быть добавлены к ним и нанесены на лицевой материал.

[0053] Предпочтительно, чтобы лицевой материал являлся газопроницаемым лицевым материалом. В качестве таких лицевых материалов подходящим образом используются нетканые ткани из искусственного волокна, бумага из стекловолокна, нетканые ткани из стекловолокна, бумага, предварительно перфорированные металлические пленки и т.п. Среди таких лицевых материалов особенно предпочтительными являются лицевые материалы, кислородная проницаемость которых, измеряемая как газопроницаемость в соответствии со стандартом ASTM D3985-95, составляет 4,5 см³/24 ч×м² или больше. В том случае, когда используется лицевой материал с низкой газопроницаемостью, становится невозможно рассеять влагу, образующуюся при отверждении фенольной смолы, и влага с большой вероятностью останется в пене. Таким образом получается пена, имеющая низкую долю закрытых ячеек и много пустот, и эта пена не может обеспечить хорошую эффективность теплоизоляции в течение длительного времени. С точки зрения выщелачивания лицевого материала вспенивающейся композицией фенольной смолы при вспенивании и адгезии вспенивающейся композиции фенольной смолы к лицевому материалу, в том случае, когда в качестве лицевого материала используется нетканая ткань из искусственного волокна, ее масса на единицу площади предпочтительно составляет от 15 до 200 г/м², более предпочтительно от 15 до 150 г/м², еще более предпочтительно от 15 до 100 г/м², особенно предпочтительно от 15 до 80 г/м², и наиболее предпочтительно от 15 до 60 г/м². В том случае, когда используется нетканая ткань из стекловолокна, ее масса на единицу площади предпочтительно составляет от 30 до 600 г/м², более предпочтительно от 30 до 500 г/м², еще более предпочтительно от 30 до 400 г/м², особенно предпочтительно от 30 до 350 г/м², и наиболее предпочтительно от 30 до 300 г/м².

[0054] Возможно вспенивать вспенивающуюся композицию фенольной смолы между двумя лицевыми материалами. Для того, чтобы отвердить эту вспененную композицию фенольной смолы (пену), можно использовать первую сушильную камеру и вторую сушильную камеру, например, следующим образом.

[0055] Первая сушильная камера производит горячий воздух с температурой от 60 до 110°C и может иметь двойной конвейер с бесконечной стальной лентой или пластинчатый двойной конвейер. В этой сушильной камере можно получать частично отвержденную пену путем отверждения неотвержденной пены при отливке под давлением пены в пластину. Внутренность первой сушильной камеры может иметь неравномерную температуру по всей ее площади, и может иметь множество температурных зон.

[0056] Предпочтительно, чтобы вторая сушильная камера представляла собой сушильную камеру, которая производит горячий воздух с температурой от 70°C до 120°C и окончательно отверждает частично отвержденную пену из первой сушильной камеры. Частично отвержденные панели из пены могут быть сложены друг на друга с определенным интервалом, используя распорные детали или полки. Когда температура во второй сушильной камере является чрезмерно высокой, давление пенообразователя в ячейках пены становится чрезмерно высоким, и таким образом увеличивается возможность разрушения пены. Когда эта температура является чрезмерно низкой, может потребоваться чрезмерно много времени для протекания реакции в фенольной смоле. Соответственно, более предпочтительно, чтобы температура во второй сушильной камере составляла от 80 до 110°C.

[0057] Плотность пенопласта на основе фенольной смолы в настоящем варианте осуществления составляет 10 кг/м³ или больше и 150 кг/м³ или меньше, предпочтительно 15 кг/м³ или больше и 70 кг/м³ или меньше, более предпочтительно 15 кг/м³ или больше и 40 кг/м³ или меньше, еще более предпочтительно 15 кг/м³ или больше и 30 кг/м³ или меньше, и наиболее предпочтительно 20 кг/м³ или больше и 28 кг/м³ или меньше. Когда эта плотность составляет меньше чем 10 кг/м³, прочность является недостаточной, и с пеной становится трудно работать. Поскольку стенки ячеек являются тонкими, пенообразователь в пене с большой вероятностью будет замещен воздухом, и кроме того, стенки ячеек с большой вероятностью будут разрушены при вспенивании и не смогут поддерживать структуру закрытых ячеек. В обоих случаях долгосрочная эффективность теплоизоляции будет иметь тенденцию к уменьшению. Когда эта плотность является существенно более высокой, чем 150 кг/м³, теплопроводность той части смолы, которая формирует стенки ячеек, становятся больше, и таким образом эффективность теплоизоляции имеет тенденцию к уменьшению.

[0058] Средний диаметр ячейки в настоящем варианте осуществления может составлять 40 или больше и 300 мкм или меньше, предпочтительно от 50 или больше до 200 мкм, еще более предпочтительно от 50 или больше до 150 мкм, и особенно предпочтительно от 60 или больше до 110 мкм. Когда средний диаметр ячейки является чрезмерно большим, конвекция газа в ячейках, а также термоизоляция клеточными мембранами уменьшаются, и таким образом первоначальная эффективность теплоизоляции имеет тенденцию к ухудшению. В противоположность этому, когда средний диаметр ячейки является чрезмерно малым, каждая мембрана ячейки становится тоньше, и таким образом предел прочности при сжатии имеет тенденцию к уменьшению.

[0059] Способ для вспенивания и отверждения вспенивающейся композиции фенольной смолы для получения пенопласта на основе фенольной смолы настоящего варианта осуществления не ограничивается вышеупомянутым способом.

[0060] В соответствии с вышеупомянутым способом производства в соответствии с настоящим вариантом осуществления возможно обеспечить фенольную пену, которая создает небольшую нагрузку на окружающую среду, обладает превосходной первоначальной эффективностью теплоизоляции и мало изменяется с течением времени.

Примеры

[0061] Далее настоящее изобретение будет описано более конкретно на основе Примеров и Сравнительных примеров, но настоящее изобретение не ограничивается этими примерами.

[0062] Композиции, структуры и свойства фенольных смол и пенопласта на основе фенольной смолы в Примерах и Сравнительных примерах измерялись и оценивались по следующим показателям.

[0063] (1) Плотность Пены

В качестве образца для испытания использовалась квадратная пластина со стороной 20 см, вырезанная из полученного пенопласта на основе фенольной смолы. Плотность пены является значением, получаемым путем измерения массы и видимого объема образца для испытания, с которого удален поверхностный материал, такой как лицевой материал и сайдинг, и измеряется в соответствии с японским промышленным стандартом JIS-K-7222.

[0064] (2) Средний диаметр ячейки

Средний диаметр ячейки измерялся с помощью следующего способа, описанного в японском промышленном стандарте JIS-K-6402.

Секущая поверхность, полученная путем разреза по существу центральной части пенопласта на основе фенольной смолы в направлении толщины параллельно передней и задней поверхностям, фотографировалась при увеличении 50 крат. На полученной фотографии чертились четыре прямые линии длиной 9 см (соответствующие 1800 мкм на фактической секущей поверхности пены), и определялось среднее значение количества ячеек, которые пересекает каждая прямая линия. Средний диаметр ячейки является значением, определяемым путем деления 1800 мкм на среднее значение количества ячеек, которые пересекает каждая прямая линия.

[0065] (3) Доля закрытых ячеек

Доля закрытых ячеек измерялась с помощью следующего способа, основанного на Способе А стандарта ASTM-D-2856-94 (1998).

Кубический образец с ребром приблизительно 25 мм вырезался из центральной части в направлении толщины пенопласта на основе фенольной смолы. Когда не было возможности получить образец с однородной толщиной 25 мм из-за недостаточности его толщины, каждая поверхность вырезанного кубического с ребром приблизительно 25 мм срезалась приблизительно на 1 мм, и использовался полученный образец, имеющий однородную толщину. Длина каждой стороны измерялась штангенциркулем, и определялся видимый объем (V1: см³), а также масса (W: четыре значащих цифры, г) образца. Затем объем закрытого пространства (V2: см³) образца измерялся с помощью воздушного пикнометра (производства компании Tokyoscience Co, Ltd., торговая марка «MODEL 1000») в соответствии со способом, описанным в Способе А стандарта ASTM-D-2856. Диаметр ячейки (t: см) измерялся в соответствии со способом измерения, описанным выше в разделе «(2) Средний диаметр ячейки», и площадь поверхности (A: см³) образца определялась из ранее измеренной длины каждой стороны. На основе значений t и A объем открытых ячеек (VA: см³) для разрезанных ячеек на поверхности образца вычислялся с использованием выражения VA=(А × t)/1,14. Плотность твердой фенольной смолы была установлена равной 1,3 г/мл, и объем твердой части (VS: см³), составляющей стенки ячеек, содержащихся в образце, вычислялся с использованием выражения VS=масса образца (W)/1,3.

Доля закрытых ячеек вычислялась с использованием следующего выражения (2):

Доля закрытых ячеек (%)=[(V2-VS)/(V1-VA-VS)]×100 (2)

Образцы пены, полученной при одних и тех же условиях производства, измерялись 6 раз, и среднее значение использовалось в качестве представительного значения образца, полученного при данных условиях производства.

[0066] (4) Доля площади пустот

Были сделаны фотографии или цветные копии площади 100 мм × 150 мм поперечного сечения, полученного путем разрезания по существу центральной части образца пенопласта на основе фенольной смолы в направлении толщины параллельно передней и задней поверхностям, увеличенные до 200%. На полученных фотографиях или копиях любое расстояние по вертикали и горизонтали соответствовало увеличенному в два раза фактическому расстоянию, а площадь соответствовала увеличенной в четыре раза фактической площади. Прозрачная миллиметровая бумага накладывалась на фотографии или копии, выбиралась ячейка большого диаметра, и площадь поперечного сечения этой ячейки измерялась с использованием миллиметровой бумаги. Пора, в которой имелось восемь или более смежных квадратных клеток размером 1 × 1 мм или более, определялась как пустота, и наблюденные площади пустот суммировались для того, чтобы вычислить долю площади. Другими словами, эти восемь квадратных клеток соответствуют фактической площади 2 мм² в поперечном сечении пены, потому что была сделана увеличенная копия. Образцы, полученные при одних и тех же условиях производства, измерялись 12 раз, и среднее значение использовалось в качестве представительного значения образца, полученного при данных условиях производства.

[0067] (5) Первоначальная теплопроводность

Первоначальная теплопроводность при температуре 10 и 23°C измерялась с помощью следующего способа, соответствующего японскому промышленному стандарту JIS 1412-2: 1999.

Образец пенопласта на основе фенольной смолы был нарезан так, чтобы получить квадрат со стороной приблизительно 600 мм, этот образец был помещен в атмосферу с температурой 23±1°C и влажностью 50±2%, и изменение его массы с течением времени измерялось каждые 24 ч. Образец выдерживался в этих условиях до тех пор, пока изменения в массе за 24 ч не достигали величины 0,2 мас.% или меньше. Кондиционированный образец помещался в измеритель теплопроводности, помещенный в ту же самую окружающую среду.

Измерение теплопроводности проводилось после того, как лицевой материал был счищен без повреждения вспененной части, при условиях температуры нижней пластины 0°C и температуры верхней пластины 20°C для первоначальной теплопроводности при температуре 10°C, и при условиях температуры нижней пластины 13°C и температуры верхней пластины 33°C для первоначальной теплопроводности при температуре 23°C, с использованием системы измерительного устройства с однотестовой симметричной относительно образца конфигурацией (производства компании ЕКО Instruments, торговая марка «HC-074/600»).

[0068] (6) Теплопроводность после ускоренного испытания

Образец, для которого измерение первоначальной теплопроводности было завершено, помещался в циркуляционную сушильную камеру, температура которой поддерживалась равной 110°C в течение 14 дней, и подвергался ускоренному испытанию в соответствии со стандартом EN 13166: 2012, Приложение C, C. 4. 2. 2. После этого, в соответствии со стандартом EN 12429:1998, этот образец отверждался при температуре 23±2°C и относительной влажности 50±5%, и кондиционировался до тех пор, пока разность измерений его массы, проводимых с промежутками в 24 ч, не достигала 0,05 мас.% или меньше. После этого, в соответствии со способом измерения, описанным выше в разделе «(5) Теплопроводность», проводилось измерение теплопроводности при температуре 10°C после ускоренного испытания.

[0069] (7) Содержание воды в фенольной смоле

В дегидратированном метаноле (производства компании Kanto Chemical Co., Ltd.) содержание воды в котором было предварительно измерено, растворялась фенольная смола в количестве от 3 до 7 мас.%. Количество воды в фенольной смоле определялось путем вычитания количества воды, содержащейся в дегидратированном метаноле, из количества воды в растворе. Содержание воды в фенольной смоле вычислялось на основе измеренного количества воды. Для измерения использовался влагомер Карла-Фишера (производства компании Kyoto Electronics Manufacturing Co., Ltd., MKC-510). Для измерения количества воды в качестве реактива Карла-Фишера использовался HYDRANAL-Composite 5K производства компании Sigma-Aldrich, а для титрования Карла-Фишера использовался дегидратированный растворитель HAYASHI-Solvent CE производства компании Hayashi Pure Chemical Inc., Ltd. (для кетона). Для измерения титра реактива Карла-Фишера использовался стандартный водный метанол AQUAMICRON (количество воды 2 мг) производства компании Mitsubishi Chemical Corporation. Измерение количества воды определялось Способом 1, а титр реактива Карла-Фишера определялся Способом 5, которые устанавливались на устройстве.

[0070] (8) Количество воды в твердом веществе

Количество воды, испарившейся при нагреве до температуры 110°C, измерялось с помощью влагомера Карла-Фишера, имеющего испарительное устройство типа лодочки.

[0071] (9) Доля в составе углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, содержащегося в пене, галоидированного гидроолефина и углеводорода, имеющего точку кипения от -50°C до 5°C

Сначала время удержания при следующих условиях измерения с помощью газовой хроматографии/масс-спектрометрии было определено с использованием стандартного газообразного галоидированного гидроолефина.

Затем 10 г образца пенопласта на основе фенольной смолы, от которого был отслоен лицевой материал, а также металлический напильник были помещены и герметизированы в 10-литровом контейнере (название продукта Tedlar Bag), в который было введено 5 л азота. Образец был измельчен и тонко распылен с использованием напильника внутри Tedlar Bag. После этого Tedlar Bag был помещен в термостат, в котором температура поддерживалась равной 81°C в течение 10 мин. Сто микролитров газа, образовавшегося в Tedlar Bag, были собраны и проанализированы при условиях измерения с помощью газовой хроматографии/масс-спектрометрии, показанных ниже. Тип галоидированного гидроолефина был идентифицирован из заранее определенного времени удержания и масс-спектра. Что касается углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, и углеводорода, имеющего точку кипения от -50°C до 5°C, их типы были определены по времени удержания и масс-спектру.

Отдельно были измерены чувствительности обнаружения компонентов образовавшегося газа с использованием для каждого из них стандартного газа, и композиционное соотношение было вычислено из обнаруженной площади и чувствительности обнаружения каждого газового компонента, полученных в результате вышеупомянутой газовой хроматографии/масс-спектрометрии.

Условия измерения с помощью газовой хроматографии/масс-спектрометрии

Измерение с помощью газовой хроматографии/масс-спектрометрии проводилось следующим образом. В качестве газового хроматографа использовался прибор типа Agilent 7890 производства компании Agilent Technologies, Inc., а в качестве колонки использовалась колонка InertCap 5 (внутренний диаметр 0,25 мм, толщина мембраны 5 мкм и длина 30 м) производства компании GL Sciences Inc. В качестве газа-носителя использовался гелий, и его объемная скорость потока была установлена равной 1,1 мл/мин. Температура на входе составляла 150°C, в качестве способа введения использовался способ расщепления (1:50), и объем вводимого образца составлял 100 мл. Температура колонки сначала поддерживалась равной -60°C в течение 5 мин, а затем повышалась со скоростью 50°C/мин до 150°C и поддерживалась на этом уровне в течение 2,8 мин. В качестве масс-спектрометра использовался прибор типа Q1000GC производства компании JEOL Ltd. Масс-спектрометрия проводилась при следующих условиях: способ ионизации: способ электронной ионизации (70 эВ), диапазон сканирования: m/Z=10-500, напряжение: -1300 В, температура источника ионов: 230°C, и температура интерфейса: 150°C.

[0072] (10) Содержание углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, и содержание галоидированного гидроолефина в пене

Образец пенопласта на основе фенольной смолы был нарезан на квадраты со стороной приблизительно 100 мм для того, чтобы подготовить 6 образцов, а также были подготовлены 6 герметично закрывающихся с помощью застежки-молнии термостойких мешков (в дальнейшем сокращенно называемых закрывающимися мешками), и масса каждого мешка была измерена с помощью точных весов. Образец помещался в циркуляционную сушильную камеру, в которой температура поддерживалась равной 70°C в течение 24±0,5 ч для того, чтобы рассеять содержащуюся в ней влагу, и после этого образец немедленно помещался в закрывающийся мешок, запечатывался и охлаждался до комнатной температуры. После охлаждения до комнатной температуры образец вынимался из закрывающегося мешка, и лицевой материал немедленно отслаивался с образца, и масса (W1) каждого образца измерялась с помощью точных весов. Длина каждой стороны измерялась с помощью штангенциркуля для того, чтобы вычислить объем (V) образца. Затем каждый образец помещался обратно в закрывающийся мешок, который снова запечатывался, но не до конца, так, чтобы часть отверстия оставалась открытой, помещался между пластинами гидравлического пресса при комнатной температуре и постепенно сжимался до давления приблизительно 200 Н/см², чтобы тем самым разрушить ячейки в образце. Часть образца бралась из трех образцов, и количество (WS1) содержащейся воды измерялось с помощью описанного выше способа измерения количества воды в твердом веществе. Что касается остальных образцов, закрывающиеся мешки с оставленной открытой частью отверстия помещались в циркуляционную сушильную камеру, в которой температура поддерживалась равной 81°C в течение 30±5 мин. Затем газ из мешка немедленно выпускался так, чтобы порошок не выходил из мешка, и мешок запечатывался и охлаждался до комнатной температуры. После охлаждения до комнатной температуры масса закрывающегося мешка, в котором находился образец, не подвергнутый измерению содержания воды, измерялась с помощью точных весов, и из полученного значения массы вычиталась масса закрывающегося мешка для того, чтобы определить массу (W2) образца, из которого были удалены летучие компоненты. В то же самое время часть образца бралась из мешков трех образцов, для которых содержание воды было измерено как описано выше, и количество (WS2) воды измерялось аналогичным образом.

Что касается массы углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, и галоидированного гидроолефина в пене, масса (W3) летучего компонента определялась путем вычитания разности между вышеупомянутым количеством воды из разности между W1 и W2 и добавления аэростатической выталкивающей силы (WF), вычисленной из объема (пространственного объема в пене), определяемого путем вычитания объема смолы, вычисляемого из W2 при задании плотности твердой фенольной смолы равной 1,3 г/см³, из объема образца (V) и умножения на плотность воздуха (0,00119 г/мл). Значение W3 умножалось на каждую долю в газовом компоненте углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, галоидированного гидроолефина и углеводорода с температурой кипения от -50°C до 5°C, измеренную в вышеописанном разделе (9), для того, чтобы вычислить каждую из масс (W4), (W5) и (W6).

W3 представляется следующим выражением:

W3=(W1 - W2) - (WS1 - WS2)+WF

Содержание углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, и галоидированного гидроолефина в пене (моль/22,4 × 10^-3 м³) вычислялось из массы каждого газа W4 и W5, объема V, вычисленного в вышеописанном разделе (10), и молекулярных масс углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, и галоидированного гидроолефина, измеренных в вышеописанном разделе (9).

[0073] (11) Молярные доли пентанов, имеющих 6 или менее атомов углерода, и углеводорода, имеющего точку кипения от -50°C до 5°C, вычислялись из значений W4 и W6, определенных в вышеописанном разделе (10), и молекулярной массы каждого газа, вычисленной в вышеописанном разделе (9).

[0074] (12) Вязкость фенольной смолы

Вязкость фенольной смолы измерялась после стабилизации в течение 3 мин при температуре 40°C с использованием ротационного вискозиметра (производства компании Toki Sangyo Co., Ltd., Type R-100, роторная часть: 3°XR-14). Вязкость вспенивающейся композиции фенольной смолы при литье под давлением в пластину измерялась после стабилизации в течение 3 мин при температуре 40°C с использованием ротационного вискозиметра для того, чтобы оценить вязкость, в максимально возможной степени очищенную от эффекта увеличения вязкости благодаря отверждению смолы.

[0075] (13) Присутствие или отсутствие карбамида, захваченного сшитой структурой фенольной смолы

Приблизительно 500 мг вырезалось из области вблизи центра в направлении толщины пенопласта на основе фенольной смолы и криогенно измельчалось в течение 5 мин с использованием криогенной дробилки образцов «JFC-2000» производства компании Japan Analytical Industry Co., Ltd. Все количество измельченного образца помещалось в герметичный контейнер, в который было добавлено 50 мл смешанного раствора 1:1 метанола (производства компании Wako Pure Chemical Industries, Ltd., для спектрометрии) и дистиллированной воды. Затем этот раствор размешивался в течение 4 час и был оставлен отстаиваться на ночь. Этот раствор центрифугировался в центрифуге при скорости вращения 5000 об/мин в течение 5 мин. После того, как надосадочная жидкость была удалена, 200 мл вышеупомянутого метанола было дополнительно прибавлено к осадку и центрифугировалось в центрифуге при скорости вращения 5000 об/мин в течение 5 мин. После того, как надосадочная жидкость была удалена, осадок был высушен на воздухе для того, чтобы получить образец для измерения с помощью ИК-спектроскопии. Подходящее количество образца для измерения с помощью ИК-спектроскопии помещалось на предметный столик из Ge, и проводилось измерение ИК-спектра. Измерение ИК-спектра проводилось с помощью следующего устройства при следующих условиях.

Измерительное устройство: Nicolet iS50/Continuum

(производства компании Thermo Fisher Scientific Inc.)

Способ измерения: метод пропускания

Разрешение: 8 см^-1

Апертура: 70 мкм

На основе полученного инфракрасного спектра, в том случае, когда наблюдались пик около 1640 см^-1, приписываемый колебаниям растяжения связи (C=O) карбамида (νC=O), и пик около 1540 см^-1, приписываемый колебаниям изгиба (δN-H) вторичного амида (-NHR), считалось, что это карбамид, захваченный связью.

(Пример 1)

<Синтез фенольной смолы>

[0076] В реактор было помещено 3500 кг водного раствора формальдегида с концентрацией 52 мас.% и 2510 кг фенола с концентрацией 99 мас.%, и смесь перемешивалась пропеллерной мешалкой. Температура жидкости внутри реактора поддерживалась равной 40°C с помощью регулятора температуры. Затем температура была повышена для того, чтобы провести реакцию, в то время как водный раствор гидроксида натрия с концентрацией 50 мас.% добавлялся до тех пор, пока значение pH реакционного раствора не достигло 8,7. На той фазе, когда вязкость по Оствальду достигла 60 сантистоксов (=60×10^-6 м²/с, измеренная при температуре 25°C), реакционная жидкость была охлаждена, и к ней было добавлено 570 кг карбамида. После этого реакционная жидкость была охлаждена до температуры 30°C, и водный раствор моногидрата п-толуолсульфоновой кислоты с концентрацией 50 мас.% добавлялся до тех пор, пока значение pH реакционной жидкости не достигло 6,4. В результате концентрирования реакционной жидкости с помощью тонкопленочного испарителя была получена фенольная смола A с содержанием воды, равным 4,2 мас.%.

[0077] К 100 фенольной смолы A были добавлены и смешаны 2,0 массовых частей композиции, содержащей 50 мас.% блок-сополимера этиленоксид-пропиленоксид и 50 мас.% полиоксиэтилендодецилдифенилового эфира в качестве поверхностно-активного вещества. К 100 массовым частям фенольной смолы, в которую было добавлено вышеупомянутое поверхностно-активное вещество, было добавлено 7 смеси, содержащий 50 мол.% изопентана и 50 мол.% 1-хлор-3,3,3-трифторпропена в качестве пенообразователя, и 14 массовых частей композиции, содержащей смесь 80 мас.% ксилолсульфоновой кислоты и 20 мас.% диэтиленгликоля в качестве кислотного катализатора отверждения были смешаны с помощью смесительной головки, температура которой поддерживалась равной 25°C, и полученная смесь подавалась на движущийся лицевой материал.

[0078] Вспенивающаяся композиция фенольной смолы, помещенная на лицевой материал, подавалась в первую сушильную камеру, имеющую двойной конвейер пластинчатого типа, нагретую до температуры 85°C так, чтобы она находилась между двумя лицевыми материалами, в то время как поверхность, противоположная поверхности контакта с лицевым материалом, покрывалась другим лицевым материалом. После отверждения в течение 15 мин выдержки вспенивающаяся композиция фенольной смолы отверждалась в сушильной камере с температурой 110°C в течение 2 ч для того, чтобы получить пенопласт на основе фенольной смолы.

[0079] В качестве лицевого материала использовалась нетканая ткань из стекловолокна («DuraGlass Type DH70» производства компании Johns-Manville Corporation с плотностью 70 г/м²).

(Пример 2)

[0080] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что смесь 40 мол.% циклопентана и 60 мол.% 1-хлор-3,3,3-трифторпропена использовалась в качестве пенообразователя.

(Пример 3)

[0081] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что смесь 20 мол.% циклопентана и 80 мол.% 1-хлор-3,3,3-трифторпропена использовалась в качестве пенообразователя, и что 10 пенообразователя добавлялись на 100 фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество.

(Пример 4)

[0082] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что смесь 50 мол.% циклопентана и 50 мол.% 1-хлор-3,3,3-трифторпропена использовалась в качестве пенообразователя, 4 пенообразователя добавлялись на 100 фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 90°C.

(Пример 5)

[0083] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что смесь 50 мол.% циклопентана и 50 мол.% 1-хлор-3,3,3-трифторпропена использовалась в качестве пенообразователя, 10 пенообразователя добавлялись на 100 фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 75°C.

(Пример 6)

[0084] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что смесь 10 мол.% циклопентана и 90 мол.% 1-хлор-3,3,3-трифторпропена использовалась в качестве пенообразователя, 14 пенообразователя добавлялись на 100 фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 70°C.

(Пример 7)

[0085] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что смесь 85 мол.% циклопентана и 15 мол.% 1-хлор-3,3,3-трифторпропена использовалась в качестве пенообразователя, 10 пенообразователя добавлялись на 100 мас.ч фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 75°C.

(Пример 8)

[0086] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что смесь 85 мол.% циклопентана и 15 мол.% 1-хлор-3,3,3-трифторпропена использовалась в качестве пенообразователя, и что 6 пенообразователя добавлялись на 100 массовых частей фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество.

(Пример 9)

[0087] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что смесь 4 мол.% циклопентана, 11 мол.% изобутана и 85 мол.% 1-хлор-3,3,3-трифторпропена использовалась в качестве пенообразователя, 10 пенообразователя добавлялись на 100 массовых частей фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 80°C.

(Пример 10)

[0088] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что смесь 75 мол.% циклопентана, 14 мол.% изобутана и 11 мол.% 1-хлор-3,3,3-трифторпропена использовалась в качестве пенообразователя.

(Пример 11)

[0089] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что смесь 49 мол.% циклопентана, 17 мол.% изобутана и 34 мол.% 1-хлор-3,3,3-трифторпропена использовалась в качестве пенообразователя.

(Сравнительный пример 1)

[0090] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что используемый пенообразователь представлял собой 100 мол.% 1-хлор-3,3,3-трифторпропена.

(Сравнительный пример 2)

[0091] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что смесь 75 мол.% циклопентана, 12 мол.% изобутана и 13 мол.% 1-хлор-3,3,3-трифторпропена использовалась в качестве пенообразователя, 4 массовых части пенообразователя добавлялись на 100 фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 95°C.

(Сравнительный пример 3)

[0092] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 1, за исключением того, что смесь 85 мол.% циклопентана и 15 мол.% 1-хлор-3,3,3-трифторпропена использовалась в качестве пенообразователя, 10 массовых частей пенообразователя добавлялись на 100 массовых частей фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 70°C.

[0093] Содержание пенообразователя на 22,4×10^-3 м³ (22,4 л) пространственного объема в пенопласте на основе фенольной смолы, полученном в вышеописанных Примерах 1-11 и Сравнительных примерах 1-3, средние точки кипения X1 и X2, свойства и результаты оценки теплопроводности полученного пенопласта на основе фенольной смолы показаны в Таблице 1.

[0094]

(Пример 12)

[0095] К 100 фенольной смолы A были добавлены и смешаны 2,0 композиции, содержащей 50 мас.% блок-сополимера этиленоксид-пропиленоксид и 50 мас.% полиоксиэтилендодецилдифенилового эфира в качестве поверхностно-активного вещества. К 100 фенольной смолы, в которую было добавлено вышеупомянутое поверхностно-активное вещество, было добавлено 7 смеси, содержащий 60 мол.% изопентана и 40 мол.% 1,3,3,3-тетрафторпропена в качестве пенообразователя, и 14 массовых частей композиции, содержащей смесь 80 мас.% ксилолсульфоновой кислоты и 20 мас.% диэтиленгликоля в качестве кислотного катализатора отверждения были смешаны с помощью смесительной головки, температура которой поддерживалась равной 25°C, и полученная смесь подавалась на движущийся лицевой материал.

[0096] Вспенивающаяся композиция фенольной смолы, помещенная на лицевой материал, подавалась в первую сушильную камеру, имеющую двойной конвейер пластинчатого типа, нагретую до температуры 85°C, так, чтобы она находилась между двумя лицевыми материалами, в то время как поверхность, противоположная поверхности контакта с лицевым материалом, покрывалась другим лицевым материалом. После отверждения в течение 15 мин выдержки вспенивающаяся композиция фенольной смолы отверждалась в сушильной камере с температурой 110°C в течение 2 ч для того, чтобы получить пенопласт на основе фенольной смолы.

[0097] В качестве лицевого материала использовалась нетканая ткань из стекловолокна («DuraGlass Type DH70» производства компании Johns-Manville Corporation с плотностью 70 г/м²).

(Пример 13)

[0098] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 12, за исключением того, что смесь 30 мол.% циклопентана и 70 мол.% 1,3,3,3-тетрафторпропена использовалась в качестве пенообразователя, 10 пенообразователя добавлялись на 100 фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 70°C.

(Пример 14)

[0099] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 12, за исключением того, что смесь 50 мол.% циклопентана и 50 мол.% 1,3,3,3-тетрафторпропена использовалась в качестве пенообразователя, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 75°C.

(Пример 15)

[0100] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 12, за исключением того, что смесь 30 мол.% циклопентана и 90 мол.% 1,3,3,3-тетрафторпропена использовалась в качестве пенообразователя, 5 массовых частей пенообразователя добавлялись на 100 фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 70°C.

(Пример 16)

[0101] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 12, за исключением того, что смесь 90 мол.% циклопентана и 10 мол.% 1,3,3,3-тетрафторпропена использовалась в качестве пенообразователя, 9 пенообразователя добавлялись на 100 фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 70°C.

(Пример 17)

[0102] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 12, за исключением того, что смесь 10 мол.% циклопентана и 90 мол.% 1,3,3,3-тетрафторпропена использовалась в качестве пенообразователя, 14 массовых частей пенообразователя добавлялись на 100 фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 65°C.

(Пример 18)

[0103] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 12, за исключением того, что смесь 90 мол.% циклопентана и 10 мол.% 1,3,3,3-тетрафторпропена использовалась в качестве пенообразователя.

(Пример 19)

[0104] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 12, за исключением того, что смесь 35 мол.% циклопентана, 44 мол.% изобутана и 11 мол.% 1,3,3,3-тетрафторпропена использовалась в качестве пенообразователя, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 70°C.

(Пример 20)

[0105] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 12, за исключением того, что смесь 55 мол.% циклопентана, 13 мол.% изобутана и 12 мол.% 1,3,3,3-тетрафторпропена использовалась в качестве пенообразователя.

(Пример 21)

[0106] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 12, за исключением того, что смесь 75 мол.% циклопентана и 25 мол.% 1,3,3,3-тетрафторпропена использовалась в качестве пенообразователя.

(Пример 22)

[0107] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 12, за исключением того, что смесь 62 мол.% циклопентана и 38 мол.% 1,3,3,3-тетрафторпропена использовалась в качестве пенообразователя.

(Сравнительный пример 4)

[0108] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 12, за исключением того, что используемый пенообразователь представлял собой 100 мол.% 1,3,3,3-тетрафторпропена.

(Сравнительный пример 5)

[0109] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 12, за исключением того, что смесь 70 мол.% циклопентана, 5 мол.% изобутана и 25 мол.% 1,3,3,3-тетрафторпропена использовалась в качестве пенообразователя, 4 массовых части пенообразователя добавлялись на 100 массовых частей фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 90°C.

(Сравнительный пример 6)

[0110] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 12, за исключением того, что смесь 88 мол.% циклопентана и 12 мол.% 1,3,3,3-тетрафторпропена использовалась в качестве пенообразователя, 10 массовых частей пенообразователя добавлялись на 100 массовых частей фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 65°C.

[0111] Содержание пенообразователя на 22,4×10^-3 м³ (22,4 л) пространственного объема в пенопласте на основе фенольной смолы, полученном в вышеописанных Примерах 12-22 и Сравнительных примерах 4-6, средние точки кипения X1 и X2, свойства и результаты оценки теплопроводности полученного пенопласта на основе фенольной смолы показаны в Таблице 2.

[0112]

(Пример 23)

[0113] К 100 массовым частям фенольной смолы A были добавлены и смешаны 2,0 массовых частей композиции, содержащей 50 мас.% блок-сополимера этиленоксид-пропиленоксид и 50 мас.% полиоксиэтилендодецилдифенилового эфира в качестве поверхностно-активного вещества. К 100 массовым частям фенольной смолы, в которую было добавлено вышеупомянутое поверхностно-активное вещество, было добавлено 7 массовых частей смеси, содержащий 20 мол.% изопентана и 80 мол.% 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена в качестве пенообразователя, и 14 массовых частей композиции, содержащей смесь 80 мас.% ксилолсульфоновой кислоты и 20 мас.% диэтиленгликоля в качестве кислотного катализатора отверждения были смешаны с помощью смесительной головки, температура которой поддерживалась равной 25°C, и полученная смесь подавалась на движущийся лицевой материал.

[0114] Вспенивающаяся композиция фенольной смолы, помещенная на лицевой материал, подавалась на двойной конвейер пластинчатого типа, нагретый до температуры 85°C, так, чтобы она находилась между двумя лицевыми материалами, в то время как поверхность, противоположная поверхности контакта с лицевым материалом, покрывалась другим лицевым материалом. После отверждения в течение 15 мин выдержки вспенивающаяся композиция фенольной смолы отверждалась в сушильной камере с температурой 110°C в течение 2 ч для того, чтобы получить пенопласт на основе фенольной смолы.

[0115] В качестве лицевого материала использовалась нетканая ткань из стекловолокна («DuraGlass Type DH70» производства компании Johns-Manville Corporation с плотностью 70 г/м²).

(Пример 24)

[0116] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 23, за исключением того, что смесь 3 мол.% циклопентана, 7 мол.% изобутана и 90 мол.% 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена использовалась в качестве пенообразователя, и что 11 пенообразователя добавлялись на 100 фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество.

(Пример 25)

[0117] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 23, за исключением того, что смесь 3 мол.% циклопентана, 12 мол.% изобутана и 85 мол.% 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена использовалась в качестве пенообразователя, и что 10 пенообразователя добавлялись на 100 фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество.

(Пример 26)

[0118] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 23, за исключением того, что смесь 3 мол.% циклопентана, 12 мол.% изобутана и 85 мол.% 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена использовалась в качестве пенообразователя, 5 массовых частей пенообразователя добавлялись на 100 фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 93°C.

(Пример 27)

[0119] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 23, за исключением того, что смесь 42 мол.% циклопентана и 48 мол.% 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена использовалась в качестве пенообразователя, 9 массовых частей пенообразователя добавлялись на 100 массовых частей фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 75°C.

(Пример 28)

[0120] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 23, за исключением того, что смесь 10 мол.% циклопентана, 75 мол.% изобутана и 15 мол.% 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена использовалась в качестве пенообразователя, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 65°C.

(Пример 29)

[0121] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 23, за исключением того, что смесь 5 мол.% циклопентана, 5 мол.% изобутана и 90 мол.% 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена использовалась в качестве пенообразователя, 14 пенообразователя добавлялись на 100 массовых частей фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 65°C.

(Пример 30)

[0122] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 23, за исключением того, что смесь 20 мол.% циклопентана, 10 мол.% изобутана и 70 мол.% 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена использовалась в качестве пенообразователя, и что 9 массовых частей пенообразователя добавлялись на 100 фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество.

(Пример 31)

[0123] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 23, за исключением того, что смесь 30 мол.% циклопентана, 50 мол.% изобутана и 20 мол.% 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена использовалась в качестве пенообразователя, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 80°C.

(Пример 32)

[0124] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 23, за исключением того, что смесь 30 мол.% циклопентана, 30 мол.% изобутана и 40 мол.% 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена использовалась в качестве пенообразователя, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 85°C.

(Пример 33)

[0125] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 23, за исключением того, что смесь 2 мол.% циклопентана, 13 мол.% изобутана и 85 мол.% 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена использовалась в качестве пенообразователя, 5 пенообразователя добавлялись на 100 массовых частей фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 95°C.

(Сравнительный пример 7)

[0126] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 23, за исключением того, что используемый пенообразователь представлял собой 100 мол.% 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена.

(Сравнительный пример 8)

[0127] Пенопласт на основе фенольной смолы был получен тем же самым образом, что и в Примере 23, за исключением того, что смесь 80 мол.% циклопентана и 20 мол.% 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена использовалась в качестве пенообразователя, 14 массовых частей пенообразователя добавлялись на 100 массовых частей фенольной смолы, к которой примешивалось поверхностно-активное вещество, и что температура первой сушильной камеры была установлена равной 70°C.

[0128] Содержание пенообразователя на 22,4×10^-3 м³ (22,4 л) пространственного объема в пенопласте на основе фенольной смолы, полученном в вышеописанных Примерах 23-33 и Сравнительных примерах 7 и 8, средние точки кипения X1 и X2, свойства и результаты оценки теплопроводности полученного пенопласта на основе фенольной смолы показаны в Таблице 3.

[0129]

Реферат

Изобретение относится к пенопласту на основе фенольной смолы, содержащему фенольную смолу, углеводород, имеющий 6 или менее атомов углерода, и по меньшей мере один галоидированный гидроолефин, выбираемый из группы, состоящей из 1-хлор-3,3,3-трифторпропена, 1,3,3,3-тетрафторпропена и 1,1,1,4,4,4-гексафтор-2-бутена. Пенопласт имеет плотность 20 кг/мили больше и 40,3 кг/мили меньше, в котором сумма содержания углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, и содержания галоидированного гидроолефина составляет от 0,26 до 0,88 моль, содержание углеводорода, имеющего 6 или менее атомов углерода, составляет от 0,04 до 0,78 моль, и содержание галоидированного гидроолефина составляет от 0,06 до 0,80 моль на 22,4×10мпространственного объема пенопласта на основе фенольной смолы, доля закрытых ячеек составляет 90% или более, средний диаметр ячейки составляет от 50 до 200 мкм, а доля площади пустот 0,21% или менее. Технический результат – снижение нагрузки на окружающую среду, поддержание превосходной эффективности теплоизоляции в течение длительного времени за счет использования пенообразователя, коэффициент разрушения озона которого по существу равен нулю, и коэффициент глобального потепления которого является чрезвычайно низким. 21 з.п. ф-лы, 3 табл., 40 пр.

Формула