JPH0235664B2 - - Google Patents
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Description
本発明は、気泡壁にシワを有した独立気泡構造
の直方体様の発泡体で、これを直交する三軸方向
(X、Y、Z軸)に引伸ばしたときに、X軸とZ
軸が8〜60〔%〕の破断伸び特性を有し、そのY
軸方向の水蒸気透過率が、1.5〔g/m2hr℃〕以下の
特定2方向に大きい伸び特性を有することを特徴
とする合成樹脂発泡体に関する。 近来、独立気泡構造の発泡体を、構築物の外
面、内面、或は構造内部に固定して、該発泡体の
特性(例えば、断熱性、圧縮強さ等)を活用しよ
うとするこころみは多い。特に、省資源、省エネ
ルギー問題が国家の課題となつている今日ではそ
の傾向は著るしく、反面従来潜在していても重視
されることのなかつた問題が顕在化するといつた
現象も認められる。 例えば、独立気泡の硬質発泡板は、圧縮強さ等
の剛性、軽量性、断熱性能を兼備している点で、
早くから構築物の断熱材として使用されて来た
が、固定する対象面が例えば曲面を持つ建屋の屋
上・タンク類の外面・トンネル内面・パイプ類の
外内面であるときは、発泡板の持つ剛性、弾性が
わざわいとなつて、これを密に面着固定すること
が困難で、強制的に面着固定を行なうと発泡板が
折損したり、ひび割れが生じたりするし、断熱性
能の低下をさけることが難しい欠点がある。とは
云え、曲面に合わせて発泡板面を切削加工するこ
とは、技術的に困難な上に経済的なデメリツトも
大きい。この困難性は、対象面の曲率半径が小さ
い程、曲率が複雑化する程著るしい。又これをさ
ける方式としては、対象面の曲率に合つた発泡成
形体を工場で作成し、これを現地に輸送し使用す
る方法が古くから行なわれているが、互換性に乏
しく、輸送、保管、仕様変更面に著るしい困難性
が伴なう。 本発明は、このような現状に鑑みてなされたも
ので、その目的は、下記1〜6を満す発泡体を提
供することにある。 1 平板のままで運び、現地で、円筒状、又は球
面状の被断熱体に押圧してなじませる。或い
は、必要とする曲率の型に添わせて押曲げ、加
熱して型通りに賦形させて使用する等が可能で
あること。 2 上記押圧施工、及び押圧加工時に、大きな変
形力を必要とせず、かつ曲げ変形時にひび割
れ、折損、引きちぎれ等が発生しない、いわゆ
る曲げ加工性にすぐれていること。 3 曲げ施工後にも充分な圧縮強度があり、断熱
性が高く、長期間その性能が保持されること。 4 液化天然ガス等の貯蔵輸送の如き、極低温断
熱用途に使用する際に、配管断熱カバー、球形
タンク断熱材、角型タンク用パネル材として2
軸方向に極低温特性を有し、充分なクラツク抵
抗性と永続性のある断熱性能を兼備したもので
あること。 5 補強用複合材等を使わなくてもパネルとして
の極低温耐クラツク性、すぐれた断熱性と機械
的特性、長期間の高荷重に耐える耐クリープ特
性を兼備していること。 6 以上1〜5迄の諸特性のすべてを高水準の域
に兼備した硬質発泡体を従来の発泡体に比べ遜
色のない経済性をもつこと。 本発明に従えば、本発明の上記目的のすべて
は、気泡壁にシワを有した独立気泡構造の直方体
様の発泡体にあつて該気泡を互に直交する三軸
(X、Y、Z)方向に測定した各々の平均気泡径
(x、y、z)〔mm〕が、該発泡体密度(D)〔Kg/m3〕
(約20〜100)との間で、0.05y1.0〔mm〕、
y/x1.05、y/z1.05の範囲において、
(−75log y+55)D(−5log y+20)の関
係を満し、Y軸方向の水蒸気透過率Py〔g/m2hr〕
が、1.5以下の値を満し、更にこの発泡体をX、
Y、Z軸方向に各々引伸ばしたときに、各々の方
向の破断伸び率Ex、Ey、Ez〔%〕の間に60Ex
8、60Ez8の範囲で(8Ex−56)Ez
(1/8Ex+7)かつ(90−Ex)Ez但し、8.3> Ex/Ey>1.8、8.3>Ez/Ey>1.8かつEx+Ez<12Eyの 関係の伸び特性を有することを特徴とする合成樹
脂発泡体によつて容易に達成させることができ
る。 以下本発明の内容を図面等を用いて詳述する。 第1〜3図は、本発明の発泡体の気泡構造を、
直方体の三面方向から、互に直交する三軸方向
(X、Y、Z軸方向)に見た拡大図例で、第1図
はX軸方向、第2,3図は各々Y、Z軸方向に見
た構造状態を示す。 又第4図は、上記X、Y、Z軸方向及び、後記
する気泡寸法の測定方向(x、y、z)の表現の
理解を深める意味での概念図である。 第1〜4図において、本発明でいう合成樹脂発
泡体は、独立気泡に富む気泡構造の外形は直方体
様の発泡体である。 そして、その気泡膜には、相当数のシワが存在
している。一般に合成樹脂発泡体の気泡形状は、
ほぼ12面体をなしているといわれているので、上
記シワの存在位置を構造的に定量的に適確にとら
えることは難かしい。それでこれを、上記、X、
Y、Zの三方向から見て全体的に表現すると、い
ずれの軸方向から見ても気壁にシワが見える(第
1,2及び3図参照)が、そのシワの方向と存在
する気泡壁をよく観察すると、Z軸方向(第1及
び2図)とのX軸方向(第2及び3図)の気泡壁
には、多くのシワが各々の方向に存在するが、Y
軸方向(第1及び3図)の気泡壁には、あまりシ
ワが存在しないという、気泡壁のシワに分布と方
向性あることが分かる。このシワの分布と方向性
は、後述する本発明の発泡体の製造法によつて形
成される特殊なシワと考えられ、更にこのシワそ
のものが、発泡体の密度、気泡寸法、形状と相俟
つて、諸特性を兼備した上で、X軸及びZ軸方向
にのみ大きな伸長特性を発揮する根源であると考
えられる。 次に、本発明の特定二軸方向の気泡壁にシワが
あり、その方向にのみ大きい伸び特性を有する合
成樹脂発泡体とその構造及び諸特性の関係につい
て検討を加える。 先ず、気泡壁にシワのある発泡体の密度D〔Kg/
m3〕と気泡寸法、特にY軸方向に測つた気泡径y
〔mm〕について検討したもので、耐クリープ性を
予測するためY軸方向の圧縮強度〔Kg/cm2〕、使用
中の発泡体の破断抵抗性を予測するためX軸及び
Y軸方向の引張強度〔Kg/cm2〕、性能の均一性を予
測するため両方向の引張強度のバラツキ〔%〕及
び熱伝導率〔kcal/mhr℃〕に着目し、本文記載
の方法で評価した結果を、第1表に示した。第5
図は、第1表の結果の総合評価を、たて軸に発泡
体密度(D)〔Kg/m3〕、よこ軸にY軸方向の気泡径
(y)〔mm〕を目盛つた座標にプロツトし、本発明
の目的を達成するもの(〇印)、更に好しいもの
(◎印)、目的を達成出来ないもの(×印)で層別
した解析図である。第5図の解析結果によると、
本発明の目的を達成する発泡体は、発泡体密度D
〔Kg/m3〕が、約20〜100、Y軸方向に測つた気泡
径y〔mm〕が0.05〜1の範囲にあつて、その両者
の間で、 (−75log y+55)D(−5log y+20) の関係を満すものでなければならない。 上記すべての評価特性をより高水準で達成する
ためには、密度D〔Kg/m3〕が約23〜93、気泡径y
〔mm〕が0.07〜0.8の範囲で (−75log y+48)D(−5log y+23) の関係を満すものがより好しいことが分かる。 本発明者等の実験によると、上記関係式は、y
=0.05の場合でも充分満されるものであることが
確認されている。 次に、上述した気泡体密度(D)及び気泡径(y)
の関係をすべて満した発泡体について検討を加え
たもので、更に、X軸方向、Z軸方向に測つた気
泡径x、zと、Y軸方向の気泡径yの関係、即
ち、本発明でいう発泡体が具備すべき気泡の寸法
形状、y/xとy/zについて、検討し本文記載
の方法で評価したものである。着目した評価項目
は、圧縮強度(Y軸方向)、引張強度(X及びZ
軸方向)、引張強度のバラツキ(X及びZ軸方向)
及び熱伝導率(Y軸方向)であり、それらの評価
を本文記載の方法と基準で評価した結果を第2表
に示し、又、それらの総合評価を下記の基準(以
下総合評価はこの基準を使用)に従い行つたもの
も併記した。 ◎:すべて〇印で最も好しいもの。 〇:△印はあるが、実用上目的を達成するもの。 ×:1つでも×印があり、目的を達成出来ないも
の。 第2表の結果によると、本発明に求められる発
泡体は、上記諸範囲、即ち、発泡体密度D〔Kg/
m3〕が約20〜100、Y軸方向に測つた気泡径y
〔mm〕が0.05〜1の範囲にあつて、その両者の間
で、 (−75log y+55)D(−5log y+20)
の関係をすべて満したものであつても、気泡の寸
法形状は、y/x1.05、y/z1.05でなけれ
ばならない。 上記すべての評価特性をより高水準で達成する
ためには、気泡寸法形状は、各々y/x1.10、
y/z1.10である方が好ましく、Y軸により長
径の気泡群の集合体でなければならないことが分
かる。 しかし、y/x及びy/zが4を越える発泡体
は、寸法安定性、線膨脹係数、圧縮強度、引張強
度等のバランスが悪化する傾向があるので注意が
必要である。 次に、上述した発泡体密度D〔Kg/m3〕、Y軸方
向のの気泡径y〔mm〕の関係及び気泡径x、y、
zの寸法形状y/xとy/zの関係をすべて満し
た発泡体について検討を加えてもので、第1〜第
3図で述べた気泡膜を存在するシワやシワの存在
場所、シワの状態等を総合的に評価しようとした
ものである。しかしながら発泡体の気泡は小さく
且つ上述の通り多面形状をなしているので、これ
を形状構造的に定量的に表現することは、極めて
困難であつた。 種々の検討の結果、本発明者等は、Y軸方向に
測つた水蒸気透過率、(即ち、端的にはシワにク
ラツクや破れが存在していないか?)、三軸方向
に引き伸ばしたときの各破断伸び率、(即ち端的
には、引き伸ばせるシワか?シワの存在場所及び
分布は?)等の特性が、これ等の1つの構造指標
となり得ることとようやく究明し、シワ構造の区
分化に成功したものである。 着目した評価項目は、どれだけ伸び率が断面内
で均一であるかを示すX軸及びZ軸の破断伸び率
Ex、Ezのバラツキ〔%〕、Y軸方向に長期間使用
している間の吸湿による断熱性能の劣化を示すY
軸方向の熱伝導率の径時変化比率は、パネル形状
で液化天然ガスタンクの断熱材として使つた際及
び液化窒素タンクの断熱材としての使つた際のク
ラツク耐久性を示す約−160℃と−196℃での極低
温適性を評価項目に選び、本文記載の評価方法に
従つて評価した結果及び、それらの結果を上述し
た同一基準で総合評価して、第3表に示した。 第6図は、第3表の結果の理解を深めるための
参考図で、たて軸にZ軸方向に測つた破断伸び率
Ez〔%〕、よこ軸には、X軸方向に測つた破断伸
び率Ex〔%〕を目盛り、第3表の総合評価結果
を、◎、〇、×印で層別してプロツトしたもので
ある。又、第7図は、第3表の結果の、X、Y、
Z軸の破断伸び率Ex、Ey、Ezの分布、即ち、伸
び特性の大きいX軸とZ軸の破断伸び率Ex、Ez
と、伸び特性の小さい他の1軸(Y軸)方向の破
断伸び率Eyとの関係の理解を深めるために、た
て軸にZ軸とY軸の破断伸び率の比Ez/Ey、よ
こ軸には、X軸とY軸の破断伸び率の比Ex/Ey
を目盛り、第3表の各々の発泡体の総合評価結果
を◎、〇、×印で層別してプロツトしたものであ
る。 第6図の結果によると、本発明の目的を達成す
る発泡体は、60Ex8〔%〕、かつ60Ez8
〔%〕の範囲で、ExとEzの間に、 (8Ex−56)Ez(1/8Ex+7) かつEz(90−Ex) の関係が満されるものでなければならない。 座標点(X軸方向破断伸び率Ex、Z軸方向破
断伸び率Ez)で示すと、(8、8)、60、14.5)、
(60、30)、(30、60)及び(14.5、60)を直線で
結ぶ五角形の範囲内にある。 更に、液化窒素タンク断熱材としての適性を満
し、他の特性も最高水準にある発泡体では、 40Ex12〔%〕かつ40Ez12〔%〕 の範囲でEz(52−Ex)の関係を満すものでな
ければならないことが分かる。 同様に座標点で示すと(12、12)、(40、12)及
び(12、40)を直線で結んだ三角形の線上を含む
範囲内にある。 一方、3軸方向、X、Y、Z軸間の破断伸び率
Ex、Ey、Ezの分布の関係を示す第7図の結果に
よると、本発明の目的を満す発泡体は、各々の破
断伸び率の比Ex/Ey、Ez/Eyが、各々8.3>
Ex/Ey>1.8、8.3>Ez/Ey>1.8及びEx+Ez<
12Eyの関係を満すものでなければならない。即
ち、座標点(Ex/Ey、Ez/Ey)で示すと、(1.8、1.8)
、 (8.3、1.8)、(8.3、3.3)、(3.3、8.3)及び(1.8
、
8.3)を直線で結ぶ五角形の中にあることが分か
る。 更に第3表の評価項目であるY軸方向の水蒸気
透過率Py〔g/m2hr〕について述べると本発明の
目的を達成する発泡体は、断熱性の長期使用中の
劣化を押えるために、この値が少くとも1.5以下
である必要が分かる。 長期的な断熱性能の維持を重視するならば、
Pyの値は1.0以下であれば更によい。 第3表の結果である第6図、第7図及びY軸方
向の水蒸気透過率Py〔g/m2hr〕の結果を総合す
ると、本発明を達成するための発泡体は、上述の
第1表及び第2表の結果を充分満すものであつて
もX、Y及びZ軸の破断伸び率Ex、Ey、Ezが
各々、60Ex8〔%〕、60Ez8〔%〕の範囲
で(8Ex−56)Ez(1/8Ex+7)及びEz (90−Ex)の範囲にありかつ8.3>Exx/Ey>1.8、
8.3>Ez/Ey>1.8及びEx+Ez<12Eyの関係を満
しY軸方向の水蒸気透過率〔g/m2・hr〕が1.5以
下であらねばならない。 本発明の発泡体が、液化窒素の極低温にも耐え
かつ長期的な断熱性能の維持も重視した最高水準
の目的を達成するには、第1表〜第2表の結果を
満すと同時にEx、Ey及びEzが40Ex12〔%〕、
40Ez12〔%〕及びEz(52−Ex)の範囲を
満しかつ8.3>Ex/Ey>1.8、8.3>Ez/Ey>1.8及
びEx+Ez<12Eyでかこまれる範囲に3軸(X、
Y、Z)間の破断伸び率の分布があり、かつY軸
方向の水蒸気透過率Py〔g/m2hr〕が、1.0以下で
あれば、より好ましいことが分かる。
の直方体様の発泡体で、これを直交する三軸方向
(X、Y、Z軸)に引伸ばしたときに、X軸とZ
軸が8〜60〔%〕の破断伸び特性を有し、そのY
軸方向の水蒸気透過率が、1.5〔g/m2hr℃〕以下の
特定2方向に大きい伸び特性を有することを特徴
とする合成樹脂発泡体に関する。 近来、独立気泡構造の発泡体を、構築物の外
面、内面、或は構造内部に固定して、該発泡体の
特性(例えば、断熱性、圧縮強さ等)を活用しよ
うとするこころみは多い。特に、省資源、省エネ
ルギー問題が国家の課題となつている今日ではそ
の傾向は著るしく、反面従来潜在していても重視
されることのなかつた問題が顕在化するといつた
現象も認められる。 例えば、独立気泡の硬質発泡板は、圧縮強さ等
の剛性、軽量性、断熱性能を兼備している点で、
早くから構築物の断熱材として使用されて来た
が、固定する対象面が例えば曲面を持つ建屋の屋
上・タンク類の外面・トンネル内面・パイプ類の
外内面であるときは、発泡板の持つ剛性、弾性が
わざわいとなつて、これを密に面着固定すること
が困難で、強制的に面着固定を行なうと発泡板が
折損したり、ひび割れが生じたりするし、断熱性
能の低下をさけることが難しい欠点がある。とは
云え、曲面に合わせて発泡板面を切削加工するこ
とは、技術的に困難な上に経済的なデメリツトも
大きい。この困難性は、対象面の曲率半径が小さ
い程、曲率が複雑化する程著るしい。又これをさ
ける方式としては、対象面の曲率に合つた発泡成
形体を工場で作成し、これを現地に輸送し使用す
る方法が古くから行なわれているが、互換性に乏
しく、輸送、保管、仕様変更面に著るしい困難性
が伴なう。 本発明は、このような現状に鑑みてなされたも
ので、その目的は、下記1〜6を満す発泡体を提
供することにある。 1 平板のままで運び、現地で、円筒状、又は球
面状の被断熱体に押圧してなじませる。或い
は、必要とする曲率の型に添わせて押曲げ、加
熱して型通りに賦形させて使用する等が可能で
あること。 2 上記押圧施工、及び押圧加工時に、大きな変
形力を必要とせず、かつ曲げ変形時にひび割
れ、折損、引きちぎれ等が発生しない、いわゆ
る曲げ加工性にすぐれていること。 3 曲げ施工後にも充分な圧縮強度があり、断熱
性が高く、長期間その性能が保持されること。 4 液化天然ガス等の貯蔵輸送の如き、極低温断
熱用途に使用する際に、配管断熱カバー、球形
タンク断熱材、角型タンク用パネル材として2
軸方向に極低温特性を有し、充分なクラツク抵
抗性と永続性のある断熱性能を兼備したもので
あること。 5 補強用複合材等を使わなくてもパネルとして
の極低温耐クラツク性、すぐれた断熱性と機械
的特性、長期間の高荷重に耐える耐クリープ特
性を兼備していること。 6 以上1〜5迄の諸特性のすべてを高水準の域
に兼備した硬質発泡体を従来の発泡体に比べ遜
色のない経済性をもつこと。 本発明に従えば、本発明の上記目的のすべて
は、気泡壁にシワを有した独立気泡構造の直方体
様の発泡体にあつて該気泡を互に直交する三軸
(X、Y、Z)方向に測定した各々の平均気泡径
(x、y、z)〔mm〕が、該発泡体密度(D)〔Kg/m3〕
(約20〜100)との間で、0.05y1.0〔mm〕、
y/x1.05、y/z1.05の範囲において、
(−75log y+55)D(−5log y+20)の関
係を満し、Y軸方向の水蒸気透過率Py〔g/m2hr〕
が、1.5以下の値を満し、更にこの発泡体をX、
Y、Z軸方向に各々引伸ばしたときに、各々の方
向の破断伸び率Ex、Ey、Ez〔%〕の間に60Ex
8、60Ez8の範囲で(8Ex−56)Ez
(1/8Ex+7)かつ(90−Ex)Ez但し、8.3> Ex/Ey>1.8、8.3>Ez/Ey>1.8かつEx+Ez<12Eyの 関係の伸び特性を有することを特徴とする合成樹
脂発泡体によつて容易に達成させることができ
る。 以下本発明の内容を図面等を用いて詳述する。 第1〜3図は、本発明の発泡体の気泡構造を、
直方体の三面方向から、互に直交する三軸方向
(X、Y、Z軸方向)に見た拡大図例で、第1図
はX軸方向、第2,3図は各々Y、Z軸方向に見
た構造状態を示す。 又第4図は、上記X、Y、Z軸方向及び、後記
する気泡寸法の測定方向(x、y、z)の表現の
理解を深める意味での概念図である。 第1〜4図において、本発明でいう合成樹脂発
泡体は、独立気泡に富む気泡構造の外形は直方体
様の発泡体である。 そして、その気泡膜には、相当数のシワが存在
している。一般に合成樹脂発泡体の気泡形状は、
ほぼ12面体をなしているといわれているので、上
記シワの存在位置を構造的に定量的に適確にとら
えることは難かしい。それでこれを、上記、X、
Y、Zの三方向から見て全体的に表現すると、い
ずれの軸方向から見ても気壁にシワが見える(第
1,2及び3図参照)が、そのシワの方向と存在
する気泡壁をよく観察すると、Z軸方向(第1及
び2図)とのX軸方向(第2及び3図)の気泡壁
には、多くのシワが各々の方向に存在するが、Y
軸方向(第1及び3図)の気泡壁には、あまりシ
ワが存在しないという、気泡壁のシワに分布と方
向性あることが分かる。このシワの分布と方向性
は、後述する本発明の発泡体の製造法によつて形
成される特殊なシワと考えられ、更にこのシワそ
のものが、発泡体の密度、気泡寸法、形状と相俟
つて、諸特性を兼備した上で、X軸及びZ軸方向
にのみ大きな伸長特性を発揮する根源であると考
えられる。 次に、本発明の特定二軸方向の気泡壁にシワが
あり、その方向にのみ大きい伸び特性を有する合
成樹脂発泡体とその構造及び諸特性の関係につい
て検討を加える。 先ず、気泡壁にシワのある発泡体の密度D〔Kg/
m3〕と気泡寸法、特にY軸方向に測つた気泡径y
〔mm〕について検討したもので、耐クリープ性を
予測するためY軸方向の圧縮強度〔Kg/cm2〕、使用
中の発泡体の破断抵抗性を予測するためX軸及び
Y軸方向の引張強度〔Kg/cm2〕、性能の均一性を予
測するため両方向の引張強度のバラツキ〔%〕及
び熱伝導率〔kcal/mhr℃〕に着目し、本文記載
の方法で評価した結果を、第1表に示した。第5
図は、第1表の結果の総合評価を、たて軸に発泡
体密度(D)〔Kg/m3〕、よこ軸にY軸方向の気泡径
(y)〔mm〕を目盛つた座標にプロツトし、本発明
の目的を達成するもの(〇印)、更に好しいもの
(◎印)、目的を達成出来ないもの(×印)で層別
した解析図である。第5図の解析結果によると、
本発明の目的を達成する発泡体は、発泡体密度D
〔Kg/m3〕が、約20〜100、Y軸方向に測つた気泡
径y〔mm〕が0.05〜1の範囲にあつて、その両者
の間で、 (−75log y+55)D(−5log y+20) の関係を満すものでなければならない。 上記すべての評価特性をより高水準で達成する
ためには、密度D〔Kg/m3〕が約23〜93、気泡径y
〔mm〕が0.07〜0.8の範囲で (−75log y+48)D(−5log y+23) の関係を満すものがより好しいことが分かる。 本発明者等の実験によると、上記関係式は、y
=0.05の場合でも充分満されるものであることが
確認されている。 次に、上述した気泡体密度(D)及び気泡径(y)
の関係をすべて満した発泡体について検討を加え
たもので、更に、X軸方向、Z軸方向に測つた気
泡径x、zと、Y軸方向の気泡径yの関係、即
ち、本発明でいう発泡体が具備すべき気泡の寸法
形状、y/xとy/zについて、検討し本文記載
の方法で評価したものである。着目した評価項目
は、圧縮強度(Y軸方向)、引張強度(X及びZ
軸方向)、引張強度のバラツキ(X及びZ軸方向)
及び熱伝導率(Y軸方向)であり、それらの評価
を本文記載の方法と基準で評価した結果を第2表
に示し、又、それらの総合評価を下記の基準(以
下総合評価はこの基準を使用)に従い行つたもの
も併記した。 ◎:すべて〇印で最も好しいもの。 〇:△印はあるが、実用上目的を達成するもの。 ×:1つでも×印があり、目的を達成出来ないも
の。 第2表の結果によると、本発明に求められる発
泡体は、上記諸範囲、即ち、発泡体密度D〔Kg/
m3〕が約20〜100、Y軸方向に測つた気泡径y
〔mm〕が0.05〜1の範囲にあつて、その両者の間
で、 (−75log y+55)D(−5log y+20)
の関係をすべて満したものであつても、気泡の寸
法形状は、y/x1.05、y/z1.05でなけれ
ばならない。 上記すべての評価特性をより高水準で達成する
ためには、気泡寸法形状は、各々y/x1.10、
y/z1.10である方が好ましく、Y軸により長
径の気泡群の集合体でなければならないことが分
かる。 しかし、y/x及びy/zが4を越える発泡体
は、寸法安定性、線膨脹係数、圧縮強度、引張強
度等のバランスが悪化する傾向があるので注意が
必要である。 次に、上述した発泡体密度D〔Kg/m3〕、Y軸方
向のの気泡径y〔mm〕の関係及び気泡径x、y、
zの寸法形状y/xとy/zの関係をすべて満し
た発泡体について検討を加えてもので、第1〜第
3図で述べた気泡膜を存在するシワやシワの存在
場所、シワの状態等を総合的に評価しようとした
ものである。しかしながら発泡体の気泡は小さく
且つ上述の通り多面形状をなしているので、これ
を形状構造的に定量的に表現することは、極めて
困難であつた。 種々の検討の結果、本発明者等は、Y軸方向に
測つた水蒸気透過率、(即ち、端的にはシワにク
ラツクや破れが存在していないか?)、三軸方向
に引き伸ばしたときの各破断伸び率、(即ち端的
には、引き伸ばせるシワか?シワの存在場所及び
分布は?)等の特性が、これ等の1つの構造指標
となり得ることとようやく究明し、シワ構造の区
分化に成功したものである。 着目した評価項目は、どれだけ伸び率が断面内
で均一であるかを示すX軸及びZ軸の破断伸び率
Ex、Ezのバラツキ〔%〕、Y軸方向に長期間使用
している間の吸湿による断熱性能の劣化を示すY
軸方向の熱伝導率の径時変化比率は、パネル形状
で液化天然ガスタンクの断熱材として使つた際及
び液化窒素タンクの断熱材としての使つた際のク
ラツク耐久性を示す約−160℃と−196℃での極低
温適性を評価項目に選び、本文記載の評価方法に
従つて評価した結果及び、それらの結果を上述し
た同一基準で総合評価して、第3表に示した。 第6図は、第3表の結果の理解を深めるための
参考図で、たて軸にZ軸方向に測つた破断伸び率
Ez〔%〕、よこ軸には、X軸方向に測つた破断伸
び率Ex〔%〕を目盛り、第3表の総合評価結果
を、◎、〇、×印で層別してプロツトしたもので
ある。又、第7図は、第3表の結果の、X、Y、
Z軸の破断伸び率Ex、Ey、Ezの分布、即ち、伸
び特性の大きいX軸とZ軸の破断伸び率Ex、Ez
と、伸び特性の小さい他の1軸(Y軸)方向の破
断伸び率Eyとの関係の理解を深めるために、た
て軸にZ軸とY軸の破断伸び率の比Ez/Ey、よ
こ軸には、X軸とY軸の破断伸び率の比Ex/Ey
を目盛り、第3表の各々の発泡体の総合評価結果
を◎、〇、×印で層別してプロツトしたものであ
る。 第6図の結果によると、本発明の目的を達成す
る発泡体は、60Ex8〔%〕、かつ60Ez8
〔%〕の範囲で、ExとEzの間に、 (8Ex−56)Ez(1/8Ex+7) かつEz(90−Ex) の関係が満されるものでなければならない。 座標点(X軸方向破断伸び率Ex、Z軸方向破
断伸び率Ez)で示すと、(8、8)、60、14.5)、
(60、30)、(30、60)及び(14.5、60)を直線で
結ぶ五角形の範囲内にある。 更に、液化窒素タンク断熱材としての適性を満
し、他の特性も最高水準にある発泡体では、 40Ex12〔%〕かつ40Ez12〔%〕 の範囲でEz(52−Ex)の関係を満すものでな
ければならないことが分かる。 同様に座標点で示すと(12、12)、(40、12)及
び(12、40)を直線で結んだ三角形の線上を含む
範囲内にある。 一方、3軸方向、X、Y、Z軸間の破断伸び率
Ex、Ey、Ezの分布の関係を示す第7図の結果に
よると、本発明の目的を満す発泡体は、各々の破
断伸び率の比Ex/Ey、Ez/Eyが、各々8.3>
Ex/Ey>1.8、8.3>Ez/Ey>1.8及びEx+Ez<
12Eyの関係を満すものでなければならない。即
ち、座標点(Ex/Ey、Ez/Ey)で示すと、(1.8、1.8)
、 (8.3、1.8)、(8.3、3.3)、(3.3、8.3)及び(1.8
、
8.3)を直線で結ぶ五角形の中にあることが分か
る。 更に第3表の評価項目であるY軸方向の水蒸気
透過率Py〔g/m2hr〕について述べると本発明の
目的を達成する発泡体は、断熱性の長期使用中の
劣化を押えるために、この値が少くとも1.5以下
である必要が分かる。 長期的な断熱性能の維持を重視するならば、
Pyの値は1.0以下であれば更によい。 第3表の結果である第6図、第7図及びY軸方
向の水蒸気透過率Py〔g/m2hr〕の結果を総合す
ると、本発明を達成するための発泡体は、上述の
第1表及び第2表の結果を充分満すものであつて
もX、Y及びZ軸の破断伸び率Ex、Ey、Ezが
各々、60Ex8〔%〕、60Ez8〔%〕の範囲
で(8Ex−56)Ez(1/8Ex+7)及びEz (90−Ex)の範囲にありかつ8.3>Exx/Ey>1.8、
8.3>Ez/Ey>1.8及びEx+Ez<12Eyの関係を満
しY軸方向の水蒸気透過率〔g/m2・hr〕が1.5以
下であらねばならない。 本発明の発泡体が、液化窒素の極低温にも耐え
かつ長期的な断熱性能の維持も重視した最高水準
の目的を達成するには、第1表〜第2表の結果を
満すと同時にEx、Ey及びEzが40Ex12〔%〕、
40Ez12〔%〕及びEz(52−Ex)の範囲を
満しかつ8.3>Ex/Ey>1.8、8.3>Ez/Ey>1.8及
びEx+Ez<12Eyでかこまれる範囲に3軸(X、
Y、Z)間の破断伸び率の分布があり、かつY軸
方向の水蒸気透過率Py〔g/m2hr〕が、1.0以下で
あれば、より好ましいことが分かる。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
第4表は、本発明の発泡体と比較の発泡体との
各代表について、本発明でいうすべての評価特性
と一連評価した総合評価を示すものである。 この第4表は、第1〜第3表までが各要件ごと
に断片的に評価して来たことの正当性を客観的に
立証するためのものである。 第4表の結果によると、本発明の発泡体は本発
明の目標とする評価特性のほとんどすべてを高水
準の値で満足するものであるのに対し、比較のも
のは、本発明でいう構成要件のいづれかが欠如し
ているために目標とする特性は満しきれない発泡
体になつていることが分かる。 この結果は、第1〜第3表の結果とは、全く矛
盾していないことが分かる。
各代表について、本発明でいうすべての評価特性
と一連評価した総合評価を示すものである。 この第4表は、第1〜第3表までが各要件ごと
に断片的に評価して来たことの正当性を客観的に
立証するためのものである。 第4表の結果によると、本発明の発泡体は本発
明の目標とする評価特性のほとんどすべてを高水
準の値で満足するものであるのに対し、比較のも
のは、本発明でいう構成要件のいづれかが欠如し
ているために目標とする特性は満しきれない発泡
体になつていることが分かる。 この結果は、第1〜第3表の結果とは、全く矛
盾していないことが分かる。
【表】
【表】
次に、本発明の発泡体と比較発泡体について、
円筒状の被断熱体へこれらを施工する場合の、施
工性、加工性、それに極低温下での断熱材として
の機能を検討するために、非常に曲率の大きい円
筒体の代表として外径約114mm(100A)のパイプ
に施工することにより本文記載の方法でパイプ表
面への押曲加工性、押曲げた状態での熱賦形性、
極低温下の断熱性及び、耐クラツク抵抗性につい
て評価したのが第5表で、合せてそれらの総合評
価も示したものである。 第5表の総合評価で分かる如く、非常にすぐれ
た小口径パイプへの押曲加工性、熱成形性及び施
工性を示し、パイプの外径と発泡体の厚さに応じ
て、湾曲させる軸方向の伸び率を調節すれば、巻
き付けに際し、大きな力を必要としないし押曲げ
操作中に微小なクラツクの発生がなく、従つて断
熱性能の低下もないパイプカバーになしうること
が分かる。 極低温流体での冷熱サイクルテストにおいて、
本発明の発泡体のみが、目標とする性能を示し、
従来の発泡体に比較し、補強材等の複合をするこ
となく単体の極低温断熱材として特に驚くべき特
性を発揮することが分かり、現地での簡便なる押
曲加工性とすぐれた、極低温断熱材としての機能
を合せ考えると、画期的な極低温用パイプカバ
ー、円筒タンク及び球型タンク等の断熱材である
ことが分かる。
円筒状の被断熱体へこれらを施工する場合の、施
工性、加工性、それに極低温下での断熱材として
の機能を検討するために、非常に曲率の大きい円
筒体の代表として外径約114mm(100A)のパイプ
に施工することにより本文記載の方法でパイプ表
面への押曲加工性、押曲げた状態での熱賦形性、
極低温下の断熱性及び、耐クラツク抵抗性につい
て評価したのが第5表で、合せてそれらの総合評
価も示したものである。 第5表の総合評価で分かる如く、非常にすぐれ
た小口径パイプへの押曲加工性、熱成形性及び施
工性を示し、パイプの外径と発泡体の厚さに応じ
て、湾曲させる軸方向の伸び率を調節すれば、巻
き付けに際し、大きな力を必要としないし押曲げ
操作中に微小なクラツクの発生がなく、従つて断
熱性能の低下もないパイプカバーになしうること
が分かる。 極低温流体での冷熱サイクルテストにおいて、
本発明の発泡体のみが、目標とする性能を示し、
従来の発泡体に比較し、補強材等の複合をするこ
となく単体の極低温断熱材として特に驚くべき特
性を発揮することが分かり、現地での簡便なる押
曲加工性とすぐれた、極低温断熱材としての機能
を合せ考えると、画期的な極低温用パイプカバ
ー、円筒タンク及び球型タンク等の断熱材である
ことが分かる。
【表】
【表】
次に、第1〜第5表まで使用したポリスチレン
樹脂発泡体の代りに、市販の塩化ビニル樹脂発泡
体と実施例1〜4で使用した押出発泡装置でほぼ
同様の条件で成形したメチルメタクリル酸樹脂発
泡体を押圧加工用素材とし、本発明で実施してき
た装置(第9図)と方法(第9表)で押圧加工し
たものが、本発明の発泡体の基準を満たすものに
なりうるか否かを評価するために行つたものであ
る。 本発明の発泡体の必要構造要因及び評価特性を
すべて同じとし評価した第6表の結果によると、
本発明の発泡体を構成する樹脂としては、ポリス
チレンの外に塩化ビニル樹脂及びそれと無機物の
ブレンドしたもの及びメチルメタクリル樹脂でも
本発明の目標とする評価特性を満たすと同時に円
筒体への押曲げ加工も容易に出来ることが分かつ
た。
樹脂発泡体の代りに、市販の塩化ビニル樹脂発泡
体と実施例1〜4で使用した押出発泡装置でほぼ
同様の条件で成形したメチルメタクリル酸樹脂発
泡体を押圧加工用素材とし、本発明で実施してき
た装置(第9図)と方法(第9表)で押圧加工し
たものが、本発明の発泡体の基準を満たすものに
なりうるか否かを評価するために行つたものであ
る。 本発明の発泡体の必要構造要因及び評価特性を
すべて同じとし評価した第6表の結果によると、
本発明の発泡体を構成する樹脂としては、ポリス
チレンの外に塩化ビニル樹脂及びそれと無機物の
ブレンドしたもの及びメチルメタクリル樹脂でも
本発明の目標とする評価特性を満たすと同時に円
筒体への押曲げ加工も容易に出来ることが分かつ
た。
【表】
【表】
次に、ビーズ型スチレン発泡体を、本発明の発
泡体の実施例、比較例で使用した押圧加工装置
(第9図)と異なる押圧装置(第33図)でX軸
及びY軸の2軸方向に押圧加工した発泡体と、比
較のためにX軸方向のみ及びX、Y、Z軸の3軸
共に加工した発泡体について、第4表で行つた本
発明の発泡体でいうすべての要件と評価特性につ
いて同様に評価し、総合評価した結果を第7表に
示した。 第7表の結果から明らかなように、本発明でい
う構成要件のいづれかが欠如しているために目標
とする特性を満たしきれない発泡体になつている
ことが分る。 X軸、Y軸方向の破断伸び率が、充分大きいに
もかかわらず−196℃での極低温に耐えられぬ理
由としては、非常に大きい圧縮率(80%)を多数
回(3回)加えた押圧条件のために、引張強度の
劣化が大きく、線膨脹率が過大となりすぎ、極低
温での発泡体の収縮率が、その条件での破断伸び
率を上廻つてしまうため、クラツクが発生するも
のと考えられ、押圧加工素材の特性だけでなく、
第33図による押圧加工方法にも原因するものが
あることが考えられる。
泡体の実施例、比較例で使用した押圧加工装置
(第9図)と異なる押圧装置(第33図)でX軸
及びY軸の2軸方向に押圧加工した発泡体と、比
較のためにX軸方向のみ及びX、Y、Z軸の3軸
共に加工した発泡体について、第4表で行つた本
発明の発泡体でいうすべての要件と評価特性につ
いて同様に評価し、総合評価した結果を第7表に
示した。 第7表の結果から明らかなように、本発明でい
う構成要件のいづれかが欠如しているために目標
とする特性を満たしきれない発泡体になつている
ことが分る。 X軸、Y軸方向の破断伸び率が、充分大きいに
もかかわらず−196℃での極低温に耐えられぬ理
由としては、非常に大きい圧縮率(80%)を多数
回(3回)加えた押圧条件のために、引張強度の
劣化が大きく、線膨脹率が過大となりすぎ、極低
温での発泡体の収縮率が、その条件での破断伸び
率を上廻つてしまうため、クラツクが発生するも
のと考えられ、押圧加工素材の特性だけでなく、
第33図による押圧加工方法にも原因するものが
あることが考えられる。
【表】
【表】
第1表〜第7表にかけて評価して来た特性は、
そのほとんどが、発泡体の実用上の必要特性、押
曲げ加工性、曲げ施工適性、極低温断熱適性等の
実用上の代表特性であることを考慮すると、これ
らの結果は、発泡体の実用途における適応性その
ものを示すものである。 このような発泡体は、従来充分に研究されてい
ない新規な発泡体で、例えば、液化石油ガス、液
化エチレン、液化天然ガス、液化酸素、液化窒素
等の低温〜極低温流体の輸送、貯蔵を中心とし
て、更には、パイプ、円筒形や球形のタンク、ト
ンネル、建物の曲面部の断熱等が一層重要となつ
た今日、これ等の構築物に合成樹脂発泡体を密着
させて施工することが、これまで以上に容易に、
広範囲に、経済的に、確実に行なえるようになる
ことから、その有用性はきわめて高い発泡体とい
うことが出来る。 更に本発明の発泡体は、2軸方向に伸び特性が
大きく、残る一軸方向は圧縮特性にすぐれるとい
う方向性を応用して、各種素材との組合せ使用、
パネル構造体としての利用等多数の応用が考えら
れる。 上述した構成要件を持つ本発明の発泡体は、基
本的には、合成樹脂発泡成形体を二軸方向に適度
に押圧加工することで製造することが出来るが、
本発明の如き高水準の発泡体を得るには、製造技
術条牛の選択を行なわねば、上記構成要件を満た
すことが出来ないので注意を要する。 例えば、ポリスチレン系押出発泡成形板につい
て述べると、先ずX軸方向を押圧加工し、次いで
Z軸方向を押圧加工することによつて製造され
る。製造上の主要点を列挙すると、例えば、 イ) 出来るだけ均質な断面の素材発泡体を選
ぶ。 ロ) Y軸方向に長い寸法形状の気泡を持つ素材
発泡体を選ぶ。 ハ) 発泡成型後割に新しい素材発泡体を選ぶ。 ニ) スリツプの少ない押圧装置を工夫する。 ホ) 押圧が行なわれる発泡体部分の実長を短く
する。 ヘ) 押圧持続時間を長めに定める。 ト) 伸びの大きい発泡体を得るときには、押圧
を段階的にする。 等の、少なくとも5項、望ましくは、すべてにつ
いて満足する条件を定めるべきである。 第8、及び9図は、発泡体の押圧を行なう装置
の原理図で、発泡体は、上下一対の駆動ローラ
1,2又は挟持駆動体9,10と、後方にあるも
う一対の駆動ローラ3,4又は挟持駆動体11,
12との間に駆動速度差を設け、その速度差で、
搬送方向軸に押圧加工がなされ、次に加工された
方向と直角の他の方向に上記と同様にローラ又は
挟持駆動体間の駆動速度差でもう1軸方向が押圧
加工されて、本発明の二軸方向に伸び特性の大き
い発泡体となる。 第8図の5,6及び第9図13,14は各駆動
部での発泡体のスリツプを防止しながら搬送する
ためのY軸方向の挟持装置を意味するが、これが
強すぎると、厚さ方向に押圧が進むので充分な調
節が必要である。 以下、第8,9図の装置を用いて行なつた二軸
方向押圧加工での上記イ)〜ト)の現象について
述べる。 先ずイ)については、Y軸方向に挟持しつつ、
他の2軸を、1軸毎に押圧加工するので、断面内
の機械的強度、特に圧縮強度のバラツキが少ない
ことが必要である。 次に第10図は、素材となる発泡体の気泡形状
と押圧加工後の発泡体が示すY軸方向の水蒸気透
過率との関係例図である。この素材発泡体の物性
は、密度27Kg/m3と気泡径y≒0.6mmを維持し、
y/x≒y/z=0.7〜2の間に調整したものに
し、これを1日経過後X軸次にZ軸の順序で押圧
加工した。得た発泡体のX軸、Y軸の破断伸び率
Ex、Eyは、各々約20%と16%の値を示した。第
10図によると、素材発泡体にはy/x≒y/z
が約1以上、即ちY軸方向に長径の気泡構造の発
泡体を選ぶ方が良いことが分る。 第11図は発泡体の発泡成形後、押圧加工まで
の経過日数と得られた発泡体が示す水蒸気透過率
Pyとの関係例図で、素材発泡体は密度27Kg/m3、
気泡径x、y、zは各々0.55mm、0.72mm、0.58mm、
厚さ100mmを25mmにスライスしたものを押圧加工
後のX軸、Z軸の破断伸び率Ex、Ezが各々約20
%、16%を示すように押圧圧縮率=20%〜37%と
押圧加工回数=1〜3回を選択して実施した。 第12図は同じく発泡体の発泡成形後、押圧加
工するまでの経過日数とX軸の破断伸び率Exの
関係例図で、素材発泡体は第11図の実験と同一
の物性の100mm厚さのものを用い、厚さ25mmにス
ライスしたものも加工用素材とし、各々の厚さの
ものを押圧条件一定(X軸、Y軸共に37%の圧縮
率×1回)とし破断伸び率はX軸の値Exで代表
させて25mmと100mmの場合に区分して表現したも
のである(Z軸の破断伸び率Ezは約Exの80〜90
%を示した)。X軸とZ軸への経時変化の破断伸
び率に対する影響は、ほぼ同じであることが分つ
ている。 これら第11図と第12図の結果によると、伸
び特性、耐水蒸気透過性に優れた発泡体を得るた
めには、少なくとも、25mmの如く薄い場合は、10
日以内望ましくは、3日以内という経過日数の少
ない素材発泡体を用いた方が好ましいことが分
る。 第13図は、第8図及び第9図の押圧装置で
各々厚さの異なる素材発泡体を加工したときに生
じるY軸方向の厚み減少量〔mm〕の比較図で、素
材発泡体は第11図の実験と同一の物性のものを
用い、厚さ100mmのものをスライス及び積層(少
量の接着剤による点接着で、接着層の影響が最小
限となる工夫を施した)し試験素材に再加工し
た。押圧条件は、各装置、各厚み及びX軸、Z軸
共に同一の圧縮率20%×1回とし、X軸→Z軸の
順序に加工テストした。△印は第8図の装置の場
合、〇印は第9図の装置の場合を、そして点線
は、加工不可能だつた厚さ領域を示している。 第13図によると、第8図の装置では加工によ
る発泡体の厚み減少が大きく、かつ、厚くなると
すぐにロールと材料の間でスリツプが起り加工出
来ない状態になつてしまう。 又厚み減少率の大きい発泡体は、Y軸方向の圧
縮特性、伸び特性及びそのバラツキ及び、水蒸気
透過率が悪化することからして、第8図の装置に
よる押圧加工は好ましくないことが分る。一方、
第9図の装置では、300mmの厚さを容易に押圧加
工出来、薄いものから厚いものまで、ほとんどY
軸方向の圧縮強度等を劣化させずに加工出来る優
れた装置であることが分る。 第14図は、第9図の装置を用いて、2対の狭
持駆動体間の距離〔押圧距離←→印で示す)〕を調
整し、発泡体のX軸破断伸び率の関係を示す例図
であり、使用した素材発泡体物性及び押圧条件
は、第11図の実験と同一のものである。この時
のEx、Ezは約20%と16%を示した。 第14図によると、押圧距離は少なくとも300
mm以下、望ましくは200mm以下に調整すると良い
ことが分る。 第15図は、第9図の装置を用いて、後方の狭
持駆動体による押圧持続時間〔秒〕と破断伸び率
Ex〔%〕との関係を示す例図で、第12図の実験
と同一の素材発泡体100mmと圧縮率と圧縮順序で
行ない、Exで代表させたものである。 第15図によると、押圧持続時間は、少なくと
も1秒以上、好ましくは、2秒以上にする方がよ
い。 第16図は、第9図の装置を用いて加工した場
合、同一軸(ここではZ軸)の加工順位とその破
断伸び率Ezのバラツキ〔%〕の関係を示す例図
で、押圧条件のみ同一(圧縮率=20%)にし異な
る3種の素材で行つた。Z軸を最初に押圧した時
の破断伸び率Ezのバラツキ〔%〕と、X軸を
加工した後Z軸を押圧した時の破断伸び率Ez
のバラツキ〔%〕をグラフに表したものである。
この実験の破断伸び率EzとEzの値は各々15
〜16%、14〜16%の間にあつた。 第16図によると、最初に加工した場合より二
番目に加工した場合の方が破断伸び率のバラツキ
が少なく、約1/2に減少することを示してい
る。 これ等の結果は、検討項目以外は、各々最適条
件にそろえるようにして単純比較した結果であ
り、これ等の要因を考慮して製造するとしないで
は、これ等の要因が組合されて作用することもあ
るので、最終発泡体の品質は、変つたものになつ
てしまうことは容易に想像されよう。 本発明でいう合成樹脂発泡体とは、独立気泡構
造のものをさし、ビーズ等の発泡成形体、押出発
泡成形体を含み、最も望ましくは、押出発泡成形
板をさす。 又これらの発泡体を構成する合成樹脂とは、ス
チレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、メタアク
リル酸メチル、ナイロンを主成分とする樹脂ある
いは、これらに共重合可能なものとの共重合体又
はブレンドしたものも含まれる。 より好ましい樹脂としては、スチレンを主成分
とする樹脂であるが、スチレンの代りにα−メチ
ルスチレン、ビニルトルエン、クロルスチレン等
他のスチレン系モノマーであつてもよい。 又上記スチレン系モノマーに共重合可能なモノ
マー、例えばアクリロニトリル、メタクリロニト
リル、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、
無水マレイン酸、アクリルアミド、ビニルピリジ
ン、アクリル酸、メタクリル酸等を共重合したコ
ポリマーが含まれる。 更に上記したスチレン系ポリマーにその特性が
損われない程度に他のポリマーをブレンドしたも
のも差し支えない。 最も好ましくはスチレンモノマー単体からなる
ポリスチレンである。ポリスチレンの中でも、ス
チレン単量体含量が0.3重量%以下でスチレン三
量体含量が0.5重量%〜1.5重量%の範囲のものを
選定することが好ましい。 この範囲のものであると断面内の気泡径密度が
均質で、アスフアルト耐熱性と繰返し圧縮歪に対
する耐久力の高い発泡体となる。特に、特定2軸
方向へ押圧加工をすることにより、目標が達成さ
れる本発明のの発泡体には上記の如き素材が必要
であり非常に好都合なポリマーとなる。 また、本発明でいう各特性の測定及び評価は、
以下のようにして行つた。 (1) 密度〔Kg/m3〕 第17図に示す如き押出発泡原板の厚さ方向
上下面及び、巾方向両側面からスキンを除去し
た厚さ約100mm、巾約300mmの断面を有する製品
を調整し、第16図に示すごとく、巾方向及び
厚さ方向を3及び2分割して、厚さ方向上部か
ら巾方向に3個(L.C.R.)を採り、体積V
〔cm3〕、重量〔g〕から密度D〔Kg/m3を求める。 (2) 気泡径〔mm〕 第4図に示す各方向(X、Y及びZ)毎に
各々の方向の気泡径x、y及びz〔mm〕は
ASTM D2842に規定する測定法にて、第19
図に示す位置関係から巾方向(L.C.R.)より各
1ケ計n=3の試験片を採り、X、Y、Z軸の
気泡径x、y、z〔mm〕を平均値で求める。 (3) 気泡形状;y/x、及びy/z 上の方法で求めたx、y、zの平均値の比
y/x、y/zを計算で求める。 (4) 圧縮強度〔Kg/cm2〕 第18図に示す位置と寸法のサンプルを巾方
向からL、C、R各1ケ、長さ方向から2ケづ
つ採取し、合計6ケの試験片のY軸方向の圧縮
強度をASTM D 1621の測定法で測定し平均
値で表わし以下の基準で評価する。
そのほとんどが、発泡体の実用上の必要特性、押
曲げ加工性、曲げ施工適性、極低温断熱適性等の
実用上の代表特性であることを考慮すると、これ
らの結果は、発泡体の実用途における適応性その
ものを示すものである。 このような発泡体は、従来充分に研究されてい
ない新規な発泡体で、例えば、液化石油ガス、液
化エチレン、液化天然ガス、液化酸素、液化窒素
等の低温〜極低温流体の輸送、貯蔵を中心とし
て、更には、パイプ、円筒形や球形のタンク、ト
ンネル、建物の曲面部の断熱等が一層重要となつ
た今日、これ等の構築物に合成樹脂発泡体を密着
させて施工することが、これまで以上に容易に、
広範囲に、経済的に、確実に行なえるようになる
ことから、その有用性はきわめて高い発泡体とい
うことが出来る。 更に本発明の発泡体は、2軸方向に伸び特性が
大きく、残る一軸方向は圧縮特性にすぐれるとい
う方向性を応用して、各種素材との組合せ使用、
パネル構造体としての利用等多数の応用が考えら
れる。 上述した構成要件を持つ本発明の発泡体は、基
本的には、合成樹脂発泡成形体を二軸方向に適度
に押圧加工することで製造することが出来るが、
本発明の如き高水準の発泡体を得るには、製造技
術条牛の選択を行なわねば、上記構成要件を満た
すことが出来ないので注意を要する。 例えば、ポリスチレン系押出発泡成形板につい
て述べると、先ずX軸方向を押圧加工し、次いで
Z軸方向を押圧加工することによつて製造され
る。製造上の主要点を列挙すると、例えば、 イ) 出来るだけ均質な断面の素材発泡体を選
ぶ。 ロ) Y軸方向に長い寸法形状の気泡を持つ素材
発泡体を選ぶ。 ハ) 発泡成型後割に新しい素材発泡体を選ぶ。 ニ) スリツプの少ない押圧装置を工夫する。 ホ) 押圧が行なわれる発泡体部分の実長を短く
する。 ヘ) 押圧持続時間を長めに定める。 ト) 伸びの大きい発泡体を得るときには、押圧
を段階的にする。 等の、少なくとも5項、望ましくは、すべてにつ
いて満足する条件を定めるべきである。 第8、及び9図は、発泡体の押圧を行なう装置
の原理図で、発泡体は、上下一対の駆動ローラ
1,2又は挟持駆動体9,10と、後方にあるも
う一対の駆動ローラ3,4又は挟持駆動体11,
12との間に駆動速度差を設け、その速度差で、
搬送方向軸に押圧加工がなされ、次に加工された
方向と直角の他の方向に上記と同様にローラ又は
挟持駆動体間の駆動速度差でもう1軸方向が押圧
加工されて、本発明の二軸方向に伸び特性の大き
い発泡体となる。 第8図の5,6及び第9図13,14は各駆動
部での発泡体のスリツプを防止しながら搬送する
ためのY軸方向の挟持装置を意味するが、これが
強すぎると、厚さ方向に押圧が進むので充分な調
節が必要である。 以下、第8,9図の装置を用いて行なつた二軸
方向押圧加工での上記イ)〜ト)の現象について
述べる。 先ずイ)については、Y軸方向に挟持しつつ、
他の2軸を、1軸毎に押圧加工するので、断面内
の機械的強度、特に圧縮強度のバラツキが少ない
ことが必要である。 次に第10図は、素材となる発泡体の気泡形状
と押圧加工後の発泡体が示すY軸方向の水蒸気透
過率との関係例図である。この素材発泡体の物性
は、密度27Kg/m3と気泡径y≒0.6mmを維持し、
y/x≒y/z=0.7〜2の間に調整したものに
し、これを1日経過後X軸次にZ軸の順序で押圧
加工した。得た発泡体のX軸、Y軸の破断伸び率
Ex、Eyは、各々約20%と16%の値を示した。第
10図によると、素材発泡体にはy/x≒y/z
が約1以上、即ちY軸方向に長径の気泡構造の発
泡体を選ぶ方が良いことが分る。 第11図は発泡体の発泡成形後、押圧加工まで
の経過日数と得られた発泡体が示す水蒸気透過率
Pyとの関係例図で、素材発泡体は密度27Kg/m3、
気泡径x、y、zは各々0.55mm、0.72mm、0.58mm、
厚さ100mmを25mmにスライスしたものを押圧加工
後のX軸、Z軸の破断伸び率Ex、Ezが各々約20
%、16%を示すように押圧圧縮率=20%〜37%と
押圧加工回数=1〜3回を選択して実施した。 第12図は同じく発泡体の発泡成形後、押圧加
工するまでの経過日数とX軸の破断伸び率Exの
関係例図で、素材発泡体は第11図の実験と同一
の物性の100mm厚さのものを用い、厚さ25mmにス
ライスしたものも加工用素材とし、各々の厚さの
ものを押圧条件一定(X軸、Y軸共に37%の圧縮
率×1回)とし破断伸び率はX軸の値Exで代表
させて25mmと100mmの場合に区分して表現したも
のである(Z軸の破断伸び率Ezは約Exの80〜90
%を示した)。X軸とZ軸への経時変化の破断伸
び率に対する影響は、ほぼ同じであることが分つ
ている。 これら第11図と第12図の結果によると、伸
び特性、耐水蒸気透過性に優れた発泡体を得るた
めには、少なくとも、25mmの如く薄い場合は、10
日以内望ましくは、3日以内という経過日数の少
ない素材発泡体を用いた方が好ましいことが分
る。 第13図は、第8図及び第9図の押圧装置で
各々厚さの異なる素材発泡体を加工したときに生
じるY軸方向の厚み減少量〔mm〕の比較図で、素
材発泡体は第11図の実験と同一の物性のものを
用い、厚さ100mmのものをスライス及び積層(少
量の接着剤による点接着で、接着層の影響が最小
限となる工夫を施した)し試験素材に再加工し
た。押圧条件は、各装置、各厚み及びX軸、Z軸
共に同一の圧縮率20%×1回とし、X軸→Z軸の
順序に加工テストした。△印は第8図の装置の場
合、〇印は第9図の装置の場合を、そして点線
は、加工不可能だつた厚さ領域を示している。 第13図によると、第8図の装置では加工によ
る発泡体の厚み減少が大きく、かつ、厚くなると
すぐにロールと材料の間でスリツプが起り加工出
来ない状態になつてしまう。 又厚み減少率の大きい発泡体は、Y軸方向の圧
縮特性、伸び特性及びそのバラツキ及び、水蒸気
透過率が悪化することからして、第8図の装置に
よる押圧加工は好ましくないことが分る。一方、
第9図の装置では、300mmの厚さを容易に押圧加
工出来、薄いものから厚いものまで、ほとんどY
軸方向の圧縮強度等を劣化させずに加工出来る優
れた装置であることが分る。 第14図は、第9図の装置を用いて、2対の狭
持駆動体間の距離〔押圧距離←→印で示す)〕を調
整し、発泡体のX軸破断伸び率の関係を示す例図
であり、使用した素材発泡体物性及び押圧条件
は、第11図の実験と同一のものである。この時
のEx、Ezは約20%と16%を示した。 第14図によると、押圧距離は少なくとも300
mm以下、望ましくは200mm以下に調整すると良い
ことが分る。 第15図は、第9図の装置を用いて、後方の狭
持駆動体による押圧持続時間〔秒〕と破断伸び率
Ex〔%〕との関係を示す例図で、第12図の実験
と同一の素材発泡体100mmと圧縮率と圧縮順序で
行ない、Exで代表させたものである。 第15図によると、押圧持続時間は、少なくと
も1秒以上、好ましくは、2秒以上にする方がよ
い。 第16図は、第9図の装置を用いて加工した場
合、同一軸(ここではZ軸)の加工順位とその破
断伸び率Ezのバラツキ〔%〕の関係を示す例図
で、押圧条件のみ同一(圧縮率=20%)にし異な
る3種の素材で行つた。Z軸を最初に押圧した時
の破断伸び率Ezのバラツキ〔%〕と、X軸を
加工した後Z軸を押圧した時の破断伸び率Ez
のバラツキ〔%〕をグラフに表したものである。
この実験の破断伸び率EzとEzの値は各々15
〜16%、14〜16%の間にあつた。 第16図によると、最初に加工した場合より二
番目に加工した場合の方が破断伸び率のバラツキ
が少なく、約1/2に減少することを示してい
る。 これ等の結果は、検討項目以外は、各々最適条
件にそろえるようにして単純比較した結果であ
り、これ等の要因を考慮して製造するとしないで
は、これ等の要因が組合されて作用することもあ
るので、最終発泡体の品質は、変つたものになつ
てしまうことは容易に想像されよう。 本発明でいう合成樹脂発泡体とは、独立気泡構
造のものをさし、ビーズ等の発泡成形体、押出発
泡成形体を含み、最も望ましくは、押出発泡成形
板をさす。 又これらの発泡体を構成する合成樹脂とは、ス
チレン、塩化ビニル、塩化ビニリデン、メタアク
リル酸メチル、ナイロンを主成分とする樹脂ある
いは、これらに共重合可能なものとの共重合体又
はブレンドしたものも含まれる。 より好ましい樹脂としては、スチレンを主成分
とする樹脂であるが、スチレンの代りにα−メチ
ルスチレン、ビニルトルエン、クロルスチレン等
他のスチレン系モノマーであつてもよい。 又上記スチレン系モノマーに共重合可能なモノ
マー、例えばアクリロニトリル、メタクリロニト
リル、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、
無水マレイン酸、アクリルアミド、ビニルピリジ
ン、アクリル酸、メタクリル酸等を共重合したコ
ポリマーが含まれる。 更に上記したスチレン系ポリマーにその特性が
損われない程度に他のポリマーをブレンドしたも
のも差し支えない。 最も好ましくはスチレンモノマー単体からなる
ポリスチレンである。ポリスチレンの中でも、ス
チレン単量体含量が0.3重量%以下でスチレン三
量体含量が0.5重量%〜1.5重量%の範囲のものを
選定することが好ましい。 この範囲のものであると断面内の気泡径密度が
均質で、アスフアルト耐熱性と繰返し圧縮歪に対
する耐久力の高い発泡体となる。特に、特定2軸
方向へ押圧加工をすることにより、目標が達成さ
れる本発明のの発泡体には上記の如き素材が必要
であり非常に好都合なポリマーとなる。 また、本発明でいう各特性の測定及び評価は、
以下のようにして行つた。 (1) 密度〔Kg/m3〕 第17図に示す如き押出発泡原板の厚さ方向
上下面及び、巾方向両側面からスキンを除去し
た厚さ約100mm、巾約300mmの断面を有する製品
を調整し、第16図に示すごとく、巾方向及び
厚さ方向を3及び2分割して、厚さ方向上部か
ら巾方向に3個(L.C.R.)を採り、体積V
〔cm3〕、重量〔g〕から密度D〔Kg/m3を求める。 (2) 気泡径〔mm〕 第4図に示す各方向(X、Y及びZ)毎に
各々の方向の気泡径x、y及びz〔mm〕は
ASTM D2842に規定する測定法にて、第19
図に示す位置関係から巾方向(L.C.R.)より各
1ケ計n=3の試験片を採り、X、Y、Z軸の
気泡径x、y、z〔mm〕を平均値で求める。 (3) 気泡形状;y/x、及びy/z 上の方法で求めたx、y、zの平均値の比
y/x、y/zを計算で求める。 (4) 圧縮強度〔Kg/cm2〕 第18図に示す位置と寸法のサンプルを巾方
向からL、C、R各1ケ、長さ方向から2ケづ
つ採取し、合計6ケの試験片のY軸方向の圧縮
強度をASTM D 1621の測定法で測定し平均
値で表わし以下の基準で評価する。
【表】
(5) 引張強度〔Kg/cm2〕及びバラツキ〔%〕
ASTM D−1623B法に基づき第20図によ
り試験片を50mm×50mm×50mmに調整後、L.C.R
より各々4ケづつ合計12個の試験片に治具を引
張強度を測定する上下面に各々接着する。 X軸及びZ軸の引張強度の平均値及びバラツ
キは次の方法で計算し、以下の基準で評価す
る。 引張強度(平均) =個々のデータの総和/12〔Kg/cm2〕 引張強度のバラツキ=最大値−最小値/平均値 ×100〔%〕 〔引張強度の単位;Kg/cm2〕
り試験片を50mm×50mm×50mmに調整後、L.C.R
より各々4ケづつ合計12個の試験片に治具を引
張強度を測定する上下面に各々接着する。 X軸及びZ軸の引張強度の平均値及びバラツ
キは次の方法で計算し、以下の基準で評価す
る。 引張強度(平均) =個々のデータの総和/12〔Kg/cm2〕 引張強度のバラツキ=最大値−最小値/平均値 ×100〔%〕 〔引張強度の単位;Kg/cm2〕
【表】
(6) 熱伝導率〔kcal/m hr℃〕
第21図の試験用サンプル3枚を用い、
ASTM C−518による測定法により、0℃の
値を求め、その平均値を以下の基準で評価す
る。巾不足のものは接着剤で継いで試験片とす
る。
ASTM C−518による測定法により、0℃の
値を求め、その平均値を以下の基準で評価す
る。巾不足のものは接着剤で継いで試験片とす
る。
【表】
(7) 破断伸び率〔%〕及びバラツキ〔%〕
引張強度測定法、ASTM D 1623B法に基
づき指定の方向(X、Y及びZ)に、試験片を
引張り、破断した時の歪量(伸び量)〔mm〕を
測定し以下の式で計算し評価する。 試験片は各方向毎に第20図に基づき合計12
個。 破断伸び率 =破断時の伸び量〔mm〕/試験片の厚さ〔mm〕×100
〔%〕 上記破断伸び率のデータ12個から 破断伸び率のバラツキ =最大値−最小値/平均伸び率〔%〕×100〔%〕
づき指定の方向(X、Y及びZ)に、試験片を
引張り、破断した時の歪量(伸び量)〔mm〕を
測定し以下の式で計算し評価する。 試験片は各方向毎に第20図に基づき合計12
個。 破断伸び率 =破断時の伸び量〔mm〕/試験片の厚さ〔mm〕×100
〔%〕 上記破断伸び率のデータ12個から 破断伸び率のバラツキ =最大値−最小値/平均伸び率〔%〕×100〔%〕
【表】
(8) 破断伸び率の比:Ex/Ey及びEz/Ey
破断伸び率Ex、Ey及びEzの20個の平均値か
ら各々の比率Ex/Ey、Ez/Eyを計算する。 (9) 水蒸気透過率;WVTR〔g/m2・hr〕 第25図のサンプリング要領で25mm×80φの
試験片3ケを採取し、ASTM D 355に準じ
て測定する。25mm厚さでのWVTRは次式で計
算する。但し蒸留水を用いる方法で行う。 WVTR〔g/m2・hr〕=G/A・t G;重量変化〔g〕 t; 〃 Gの生じた時間巾(hr) A;透過面積(m2) (10) 熱伝導率の経時変化率 第21図に示すように押圧加工した製品を上
部より厚さ25mm、巾200mm、長さ200mmの試験片
を採取し、第22図に示す装置を用いて測定す
る。 断熱材26で囲んだ温度調節機27を備えた
容器25に27℃の水28を入れ、該容器の開口
部側を、前記の試料片29により、パツキン3
0を介して閉塞する。この際、試料片の下面と
容器内の水面との間は約30mmの距離を設けるよ
うに配置する。また、試験片29の上面は、循
環水口31及び32から循環される冷却水によ
つて2℃に冷却されている冷却板33に密着し
ている。このような状態を保つて14日間放置し
たのち、試料片の表面をガーゼで軽く拭きと
り、ASTM C 518に従つてこのものの熱伝
導率λ′を測定し、あらかじめ試験前に同じ条件
下で測定した熱伝導率λとの変化の割合λ′/λ
を求め、次表に従つて評価する。
ら各々の比率Ex/Ey、Ez/Eyを計算する。 (9) 水蒸気透過率;WVTR〔g/m2・hr〕 第25図のサンプリング要領で25mm×80φの
試験片3ケを採取し、ASTM D 355に準じ
て測定する。25mm厚さでのWVTRは次式で計
算する。但し蒸留水を用いる方法で行う。 WVTR〔g/m2・hr〕=G/A・t G;重量変化〔g〕 t; 〃 Gの生じた時間巾(hr) A;透過面積(m2) (10) 熱伝導率の経時変化率 第21図に示すように押圧加工した製品を上
部より厚さ25mm、巾200mm、長さ200mmの試験片
を採取し、第22図に示す装置を用いて測定す
る。 断熱材26で囲んだ温度調節機27を備えた
容器25に27℃の水28を入れ、該容器の開口
部側を、前記の試料片29により、パツキン3
0を介して閉塞する。この際、試料片の下面と
容器内の水面との間は約30mmの距離を設けるよ
うに配置する。また、試験片29の上面は、循
環水口31及び32から循環される冷却水によ
つて2℃に冷却されている冷却板33に密着し
ている。このような状態を保つて14日間放置し
たのち、試料片の表面をガーゼで軽く拭きと
り、ASTM C 518に従つてこのものの熱伝
導率λ′を測定し、あらかじめ試験前に同じ条件
下で測定した熱伝導率λとの変化の割合λ′/λ
を求め、次表に従つて評価する。
【表】
(11) パネル極低温抵抗性
第24図に示すように50mm×試験板巾(170
〜270mm)×300mmの試験板を採り、上下面を切
削仕上後、第25図のようにX軸、Z軸方向を
明示した試験発泡体35上下面に12mm×(170〜
270mm)×300mmの合板(JAS規格品)37,3
8をポリウレタン系2液型極低温用接着剤(住
友ベークライト社製:スミタツクEA90177)3
6で接着し24時間×23℃の条件で0.5Kg/cm2の加
圧下で熱成硬化させて、試験用パネル34と
し、3枚を製作、試験する。 1) 極低温:−160℃テスト 第26図に示すように上記試験用パネル3
4を−160℃±5℃に内部を温調した極低温
槽39の中に急激に入れ、5時間放置後常温
に急激に手り出し1時間放置する。この操作
を繰返し、4回行い、4回目に極低温槽39
から試験パネル34を取り出した直後試験発
泡板35の4つの面を観察しクラツクの有無
と発生した方向を確認する。1時間後に合板
37,38、試験発泡板35の境界面にそつ
て1コ歯型スライサーでスライスし、更に試
験発泡板35の内部に向つて約10mm厚さで5
分割したスライスサンプルを調整し、各々の
スライスサンプル面に界面活性剤と着色用イ
ンクを混合した水を塗付し、サンプル表面の
クラツクの有無と方向を調査記録する。 なお、極低温槽39内の温度コントロール
は、液体窒素ボンベ40から液体窒素配管4
1を介して槽内頂部の噴出ノズル43に導
き、ここで有孔ジヤマ板44に接触しながら
気化し、ガスは排出口46から出て槽内の温
度を下げる。液体窒素は槽内の温度計45と
タイマーを連動させたコントロール装置によ
り流量自動調節弁42の開閉で液体窒素流量
が調節される。 2) 極低温:−196テスト 第27図に示すように、上記の試験用パネ
ル35を断熱材47で密閉された液体窒素浸
漬装置48で試験する。 ステンレス製の深底トレー49に液体窒素
50を液体窒素ボンベから直接、液体窒素配
管41と液体窒素導入弁51を介して導入
後、上記試験用パネル34を急激に液体窒素
50内に充分浸漬するように入れ、鉄製サポ
ート51の上にあらかじめ液体窒素中で冷却
済の鉄製重錘52をのせ、30分間連続浸漬し
た後、上記試験パネル34をふん囲気中に取
り出し、通風しながら1時間放置する。この
操作を4回行い、極低温−160℃のテストで
行つたと同様の装置と方法で発泡体外面、内
面のクラツクの有無と方向を調査記録する。 各々のテスト温度条件について、3ケの試
験パネルの調査記録の結果をもとに以下の基
準に従つて評価する。
〜270mm)×300mmの試験板を採り、上下面を切
削仕上後、第25図のようにX軸、Z軸方向を
明示した試験発泡体35上下面に12mm×(170〜
270mm)×300mmの合板(JAS規格品)37,3
8をポリウレタン系2液型極低温用接着剤(住
友ベークライト社製:スミタツクEA90177)3
6で接着し24時間×23℃の条件で0.5Kg/cm2の加
圧下で熱成硬化させて、試験用パネル34と
し、3枚を製作、試験する。 1) 極低温:−160℃テスト 第26図に示すように上記試験用パネル3
4を−160℃±5℃に内部を温調した極低温
槽39の中に急激に入れ、5時間放置後常温
に急激に手り出し1時間放置する。この操作
を繰返し、4回行い、4回目に極低温槽39
から試験パネル34を取り出した直後試験発
泡板35の4つの面を観察しクラツクの有無
と発生した方向を確認する。1時間後に合板
37,38、試験発泡板35の境界面にそつ
て1コ歯型スライサーでスライスし、更に試
験発泡板35の内部に向つて約10mm厚さで5
分割したスライスサンプルを調整し、各々の
スライスサンプル面に界面活性剤と着色用イ
ンクを混合した水を塗付し、サンプル表面の
クラツクの有無と方向を調査記録する。 なお、極低温槽39内の温度コントロール
は、液体窒素ボンベ40から液体窒素配管4
1を介して槽内頂部の噴出ノズル43に導
き、ここで有孔ジヤマ板44に接触しながら
気化し、ガスは排出口46から出て槽内の温
度を下げる。液体窒素は槽内の温度計45と
タイマーを連動させたコントロール装置によ
り流量自動調節弁42の開閉で液体窒素流量
が調節される。 2) 極低温:−196テスト 第27図に示すように、上記の試験用パネ
ル35を断熱材47で密閉された液体窒素浸
漬装置48で試験する。 ステンレス製の深底トレー49に液体窒素
50を液体窒素ボンベから直接、液体窒素配
管41と液体窒素導入弁51を介して導入
後、上記試験用パネル34を急激に液体窒素
50内に充分浸漬するように入れ、鉄製サポ
ート51の上にあらかじめ液体窒素中で冷却
済の鉄製重錘52をのせ、30分間連続浸漬し
た後、上記試験パネル34をふん囲気中に取
り出し、通風しながら1時間放置する。この
操作を4回行い、極低温−160℃のテストで
行つたと同様の装置と方法で発泡体外面、内
面のクラツクの有無と方向を調査記録する。 各々のテスト温度条件について、3ケの試
験パネルの調査記録の結果をもとに以下の基
準に従つて評価する。
【表】
(12) パイプ押曲げ加工性
第28図に示すように、試験用発泡体厚さ
(25、37.5及び75mm)×巾(200mm)×長さ(500
mm)の評価用サンプル53を調整後第29図の
外径約114mm(100A)の鉄製パイプ54、に対
しX軸方向をその曲率にそわせて押曲げ、少く
ともパイプの半円周(A−A線)を超えるまで
密着させる。 その押曲げ加工性について以下の基準で評価
する。
(25、37.5及び75mm)×巾(200mm)×長さ(500
mm)の評価用サンプル53を調整後第29図の
外径約114mm(100A)の鉄製パイプ54、に対
しX軸方向をその曲率にそわせて押曲げ、少く
ともパイプの半円周(A−A線)を超えるまで
密着させる。 その押曲げ加工性について以下の基準で評価
する。
【表】
(13) パイプカバー熱成形性
第30図に示すように、試験発泡体53、の
X軸方向を熱成形用鉄製パイプ54の外径
(114mm、100A)に直角に添わせて押曲げた後、
0.3mmの亜鉛引き鉄板55を押曲げた試験発泡
体56の上に完全に覆つた後、緊張用バンド5
7でその両端を固定した後、 発泡体部分が上部に位置するように85℃に温
調した熱風オーブンに入れ、45分間加熱後、取
り出し大気中で2時間放冷する。 亜鉛引き鉄板55を外して、パイプに刻印し
た半円周直径部A−A線上で、パイプ外表面と
成形体56のすき間58,59をmm単位で計測
し記録する。評価するすき間は記録したすき間
58,59の平均したもので表わす。 その結果を以下の基準で評価する。
X軸方向を熱成形用鉄製パイプ54の外径
(114mm、100A)に直角に添わせて押曲げた後、
0.3mmの亜鉛引き鉄板55を押曲げた試験発泡
体56の上に完全に覆つた後、緊張用バンド5
7でその両端を固定した後、 発泡体部分が上部に位置するように85℃に温
調した熱風オーブンに入れ、45分間加熱後、取
り出し大気中で2時間放冷する。 亜鉛引き鉄板55を外して、パイプに刻印し
た半円周直径部A−A線上で、パイプ外表面と
成形体56のすき間58,59をmm単位で計測
し記録する。評価するすき間は記録したすき間
58,59の平均したもので表わす。 その結果を以下の基準で評価する。
【表】
(14) パイプカバー断熱性
厚さ37.5mm×巾200mm×長さ500mmの材料を2
枚作り、その中の1枚を第29図の如く外径
114mmのパイプにX軸方向をその曲率にそわせ
て押曲げ、次に他の1枚を同一方向にしてすで
に押曲げた最初の板の上に重ねて押曲げ2層と
なし、第30図に示す熱成形パイプカバー製造
方法を応用し、85℃×45分加熱、2時間放冷の
条件で熱成形し、長さ約200mmの1/2円弧状
パイプカバーに調整する。第1層用パイプカバ
ー61,62及び第2層用パイプカバー64,
65を各々4組づつ準備し、第31図に示す断
面構造体60を次に示す要領で施工する。 1対の1/2円弧状の第1層用パイプカバー
61,62をステンレス304のパイプ、54
(直径100A、長さ約800mm)に装置し目地部は
ポリウレタン系極低温用接着剤(西独ヘンケル
社製マクロプラストUK8605P/UK5400)で接
着固定し、同様の方法で第32図の側面で示す
ように第一層の施工を終える。 パイプカバー各対間の目地部69及び仕切フ
ランジ70の間の目地部71は同上の接着剤を
使用する。次に長さ方向及び円周方向の目地部
が重ならぬようにずらしながら、第2層用パイ
プカバー64,65等を順次施工する。第2層
の外表面にポリウレタン系マスチツク(ニチア
ス社製:エラストナートANo.9840A)を約2.5
mm塗布して防湿層66とする。4日間熱成放置
後、第32図の極低温実用配管テスト装置67
に接続し、液体窒素ボンベ40からフレキシブ
ルパイプ41と手動バルブ42を介して液体窒
素50を急激に導入して内面を常に−196℃に
6時間維持し、内部の液体窒素50をバルブ6
8から急激に抜取り空にして23℃×80%(湿
度)のふん囲気で12時間自然放置して昇温させ
る。この操作を合計3回繰返して試験体の防湿
層上の表面状態を観察して、表面結露の有無、
氷着の有無を記録し、以下の基準で評価する。
枚作り、その中の1枚を第29図の如く外径
114mmのパイプにX軸方向をその曲率にそわせ
て押曲げ、次に他の1枚を同一方向にしてすで
に押曲げた最初の板の上に重ねて押曲げ2層と
なし、第30図に示す熱成形パイプカバー製造
方法を応用し、85℃×45分加熱、2時間放冷の
条件で熱成形し、長さ約200mmの1/2円弧状
パイプカバーに調整する。第1層用パイプカバ
ー61,62及び第2層用パイプカバー64,
65を各々4組づつ準備し、第31図に示す断
面構造体60を次に示す要領で施工する。 1対の1/2円弧状の第1層用パイプカバー
61,62をステンレス304のパイプ、54
(直径100A、長さ約800mm)に装置し目地部は
ポリウレタン系極低温用接着剤(西独ヘンケル
社製マクロプラストUK8605P/UK5400)で接
着固定し、同様の方法で第32図の側面で示す
ように第一層の施工を終える。 パイプカバー各対間の目地部69及び仕切フ
ランジ70の間の目地部71は同上の接着剤を
使用する。次に長さ方向及び円周方向の目地部
が重ならぬようにずらしながら、第2層用パイ
プカバー64,65等を順次施工する。第2層
の外表面にポリウレタン系マスチツク(ニチア
ス社製:エラストナートANo.9840A)を約2.5
mm塗布して防湿層66とする。4日間熱成放置
後、第32図の極低温実用配管テスト装置67
に接続し、液体窒素ボンベ40からフレキシブ
ルパイプ41と手動バルブ42を介して液体窒
素50を急激に導入して内面を常に−196℃に
6時間維持し、内部の液体窒素50をバルブ6
8から急激に抜取り空にして23℃×80%(湿
度)のふん囲気で12時間自然放置して昇温させ
る。この操作を合計3回繰返して試験体の防湿
層上の表面状態を観察して、表面結露の有無、
氷着の有無を記録し、以下の基準で評価する。
【表】
(15) パイプカバークラツク抵抗性
前記のパイプカバー断熱性の試験終了後直ち
に極低温実用配管テスト装置67上の保冷部分
を注意深く分解し、第1層のパイプカバー6
1,62群及び第2層のパイプカバー64,6
5群の内外面を観察し、クラツクの有無及びク
ラツクの方向性を目視あるいは「パネル極低温
抵抗性」評価試験で用いたカラーチエツクで調
べ、その結果を記録し、下記の基準で評価す
る。
に極低温実用配管テスト装置67上の保冷部分
を注意深く分解し、第1層のパイプカバー6
1,62群及び第2層のパイプカバー64,6
5群の内外面を観察し、クラツクの有無及びク
ラツクの方向性を目視あるいは「パネル極低温
抵抗性」評価試験で用いたカラーチエツクで調
べ、その結果を記録し、下記の基準で評価す
る。
【表】
なお、本発明の発泡体製造の実施例、比較例で
使用したスチレン樹脂の代表特性については測定
法を以下に記す。 ポリマー粘度 トルエン30℃での極限粘度は、約0.83であつ
た。 スチレン単量体 ガスクロマトグラフイ法(検出器FID)で分
析定量した値で表わし、0.20重量%を示した スチレン三量体 ポリマーをメチルエチルケトンに溶解し、更
にメタノールを加えてポリマー分を沈降させ、
その上澄液をシリコンDC−410/Chromosorb
−Wを充填したガスクロマトグラフイ法(検出
器FID)で、分析定量した値で表わし、0.87重
量%を示した。 実施例 1 スチレン単量体含量が0.20重量%、スチレン三
量体含量が0.80重量%を含むスチレン樹脂をスク
リユー型押出機、発泡剤注入混合機、冷却機、板
状物成形用のダイスからなる押出発泡装置にて発
泡を行つた。 ポリマー100重量部、難燃剤2重量部、造核剤
0.03〜0.1重量部からなる原料を押出機スクリユ
ーホツパー部に連続供給し、発泡剤注入混合機に
て、ジクロロジフルオルメタンとメチルクロライ
ド、1対1からなる混合発泡剤12〜17重量部を加
圧注入した。得られた混合物は、続いて冷却機に
て加圧下のもとで混和、冷却され、最終的に樹脂
温度は、90〜118℃に調整された。続いて発泡剤
混合樹脂は、ダイスより大気圧下に押出され、同
時に発泡された押圧加工用素材発泡体を得た。 この際、気泡径x、y及びzからなる気泡形状
y/x及びy/zが、各々1.1〜1.25、及び1.1〜
1.17、断面の大きさは約110mm×350mmとなるよう
に一定に維持して、製造条件を調節し、気泡径y
と密度Dのみ調整して各々、0.07〜1.6mm、約2.15
〜77Kg/cm2の範囲発泡体を得た。 密度21、Kg/m3以下のものについては、更に2
〜6分間100℃のスチームで、2次発泡して、約
15.5〜20Kg/m3の密度に調整して、特殊低密度素
材とした。 これらの押出板状体から第17図に示す断面約
100mm×300mm×2000mmの押圧加工用素材を製造し
た。 これらの素材を第9図に示す機械的押圧装置
で、本文記載の製造方法に準じて、X方向を押圧
加工し、次いで、Z軸方向を押圧加工した。特に
この際の主要条件は第8表に示す通りのものであ
つた。押圧加工後の製品の気泡形状y/x、y/
zは各々1.2〜1.4の範囲でほぼ一定となつた。 押圧加工後の発泡体について各々本文記載の方
法によつて、密度、D、Y方向の気泡径y、気泡
形状y/x、y/zを測定した。更に、これらの
発泡体について圧縮強度(Y方向)、引張強度
(X及びZ方向)、引張強度のバラツキ(X及びZ
方向)及び、熱伝導率(Y方向)について、本文
記載の方法で測定し、評価した結果を第1表に示
した。 即ち、第1表の総合結果に基づき、本発明の目
的を満すもの(〇印)最も好しいもの(◎印)、
満さないもの(×印)に区分し、その評価結果
を、たて軸に密度(D)〔Kg/m3〕、よこ軸に発泡
体のY軸方向の気泡径(y)を目盛つたグラフに
プロツトし、その分布状態を分析したその結果を
第5図に示す。 第5図の結果によると、本発明の目的を満す発
泡体は座標点(気泡径y、密度D)で示すと、
(1.0、55)、(0.25、100)、(0.05、100)、(0.05
、
26.5)及び(1.0、20)を直線で結ぶ五角形の範
囲内に、更に望ましくは、(0.8、55)、(0.25、
93)、(0.07、93)、(0.07、28.5)及び(0.8、23.5
)
を直線で結ぶ五角形の範囲になければならないこ
とを示す。 換言すれば、本発明の発泡体は、押圧加工され
た発泡体の密度D〔Kg/m3〕が約20〜100及びY方
向に測つた気泡径y〔mm〕が約0.05〜1の範囲で
あつて、yとDとの間において、 (−75log y+55)D(−5log y+20) の関係を満し、更に望ましくは、密度D〔Kg/m3〕
が約23〜93気泡径y〔mm〕が、0.07〜0.8の範囲で
あつて、yとDの間に、 (−75log y+48)D(−5log y+23) の関係を満すことが必要であることが分る。 第 8 表 加工条件 加工までのエージング日数 :1日 加工厚さ :100mm 加工速度(入口ベルト) :12m/sec 圧縮率(出入口ベルト速度比):22/21〜28/21 押圧距離(入、出口ベルト軸間距離) :200mm 押圧固定時間 :3.6秒 加工回数 :1〜3回 実施例 2 実施例1と同様のスチレン樹脂(スチレン単量
体:0.20重量%)(スチレン三量体:0.80重量%)
を使い同一の装置と方法を繰返して、押圧加工用
素材を製造した。 この際素材密度を約21〜55Kg/m3、Y方向の気
泡径yを0.1〜0.75mmとして実施例1の好しい値
の範囲に調整した上で、気泡形状y/x、y/z
の影響を検討出来るように各々約0.7〜2に調整
して押圧加工用素材を製造した。これらの素材を
第9図の機械的押圧装置で、本文記載の製造方法
に従い第8表に記載の主要加工条件と上記の素材
を組合せることによつて、気泡形状y/x及び
y/zの値が0.8〜3.25の広い範囲の2軸方向に
押圧された評価用発泡体を製造した。 得られた押圧加工発泡体は、実施例1の結果を
プロツトした第5図において、密度DとY方向の
気泡径yの関係において、最も望ましい範囲、即
ち、座標点(0.8、55)、(0.25、93)、(0.07、93)
、
(0.07、28.5)及び(0.08、23.5)を直線で結ぶ五
角形の中に存在するものであつた。 これらの発泡体について、実施例1と同様の本
文記載の方法により同様の評価項目と基準で気泡
形状y/x、y/zで評価した結果を第2表に示
した。 第2表の結果から、本発明の目的を満す密度D
〔Kg/m3〕が、約20〜100Kg/m3、Y軸方向に測つた
気泡径y〔mm〕が0.05〜1の範囲でyとDの間に
おいて、 (−75log y+55)D(−5log y+20) の関係を満したものであつても、気泡の寸法形状
y/x、y/zは各々y/x1.05、y/z
1.05でなければならない。 上記すべての評価特性をより高水準に達成する
ためには、気泡寸法形状は各々y/x1.10、
y/z1.10である方が好しいことが分る。即
ち、本発明の目的を最高水準で達成する発泡体
は、密度D〔Kg/m3〕が約23〜93、気泡径y〔mm〕
が0.07〜0.8でかつ密度DとY方向の気泡径yと
の関係で、 (−75log y+48)D>(−5log y+23) を満し、かつ気泡形状y/x1.1、y/z1.1
を満すことが必要で、Y軸に長径の気泡群の集合
体でなければならないことが分る。 実施例 3 実施例1〜2と同様のスチレン樹脂を使い、同
様の押出成形装置と方法を繰返して、同一断面の
押圧加工用素材発泡体を2種類製造した。各々密
度Dが27Kg/m3、50Kg/m3、Y方向の気泡径yが
0.61mm、0.11mm、気泡形状y/x及びy/zが
各々1.20と1.15及び1.25と1.20のものであつた。 これらの素材を第9図に示す押圧装置で本文記
載の製造方法に準じて、初めにX方向、次いでZ
方向に押圧加工した。この際第表に示す押圧加
工条件の中、圧縮率と、加工回数のみを適宜選択
し他は同一条件で行い、発泡体X軸、Z軸方向の
破断伸び率Ex、Ez、それらの比率Ex/Ey、
Ez/Ey及びY軸方向の水蒸気透過率の影響を検
討するための評価素材を製造した。 比較のために、未加工のもの(実験No.113)及
び、X方向のみ加工したもの(実験No.124〜127)
とZ方向のみ加工したもの(実験No.115〜118)も
製造した。 各々の発泡体について、本文記載の方法で、密
度D、気泡径y、気泡形状y/x及びy/z、
X、Z及びY方向の各々の破断伸び率Ex、Ez、
EyX方向とY方向の破断伸び率の比Ex/Ey及び
Z方向とY方向の破断伸び率の比、Ez/Ey及び
Y方向の水蒸気透過率Py〔g/m2・hr〕を測定し、
更に本文記載の評価特性、即ち、X及びZ方向の
破断伸び率Ex、Ezのバラツキ、Y方向の熱伝導
率の経時変化率、X及びZ方向の−160℃と−196
℃における各々の極低温抵抗性に着目して本文記
載の方法と基準で評価し、各々の結果とそれらを
総合評価した結果を第表に示した。 即ち、第表の結果の理解を深めるために、た
て軸にZ方向に測つた破断伸び率Ez〔%〕を、よ
こ軸には、X軸方向に測つた破断伸び率Ex〔%〕
を目盛り、本発明の目的を満すもの(〇印)、最
高水準を満すもの(◎印)、満さないもの(×印)
に区分してプロツトし、各々の発泡体の破断伸び
の方向性を表現したのが第6図である。又、たて
軸にZ方向とY方向の破断伸び率の比、Ez/Ey
を、よこ軸には、X方向とY方向の破断伸び率の
比、Ex/Eyを目盛り、本発明の目的を満すもの
(〇印)最高水準のもの(◎印)満さないもの
(×印)に区分してプロツトし、よく伸びる方向
X、Z方向と伸びが非常に少い方向Yの伸び率の
分布の関係を表現したのが第7図である。 第6図の結果によると、本発明の目的を満す発
泡体は、X軸方向の破断伸び率ExとZ方向の破
断伸び率Ezとの関係が少くとも (8−Ex−56)Ez(1/8Ex+7)かつ Ez(90−Ex)でありEz、Exは各々60Ez
860Ez8〔%〕の値の範囲に分布しているこ
とが分る。 座標点(X軸方向破断伸び率Ex、Z軸方向の
破断伸び率Ez)の関係で示すと、(8、8)、
(60、14.5)、(60、30)、(30、60)及び(14.5、
60)を直線で結ぶ五角形の範囲内でなければなら
ない。 更に極低温断熱材としての機能をより高め、−
196℃の液体窒素の保冷材として考え、他の特性
も最高水準にある本発明の発泡体では、Ex、Ey
が各々40Ex12かつ40Ex12の範囲でEz
(52−Ex)の関係を満すものでなければならず、
これを同様に座標点で示すと(12、12)、(40、
12)及び(12、40)を直線で結んだ三角形の線上
を含む範囲内にある。 一方、3軸方向X、Y、Z軸間の破断伸び率
Ex、Ey、Ezの分布の関係を示す第7図の結果に
よると、本発明の目的を満す発泡体は、上述の条
件を満した上で各々の破断伸び率の比Ex/Ey、
Ez/Eyが、各々8.3>Ex/Ey>1.8、8.3>Ez/
Ey>1.8及びEx+Ez<12Eyの関係を満すもので
なければならない。即ち、座標点(Ex/Ey、Ez/Ey) で示すと、(1.8、1.8)、(8.3、1.8)、(8.3、3.3)
、
(3.3、8.3)及び(1.8、8.3)を直線で結ぶ五角形
の中にあることが分かる。 更に、第3表の評価項目であるY軸方向の水蒸
気透過率Py〔g/m2hr〕について述べると本発明
の目的を達成する発泡体は、断熱体の長期使用中
の劣化を押えるために、この値が少くとも1.5以
下である必要が分かる。 長期的な断熱性能の維持を重視するならば、
Pyの値は1.0以下であれば更によい。 第3表の結果である第6図、第7図及びY軸方
向の水蒸気透過率Py〔g/m2・hr〕の結果を総合
すると、本発明を達成するための発泡体は、上述
の第1表及び第2表の結果を充分満すものであつ
ても、X、Y及びZ軸の破断伸び率Ex、Ey、Ez
が各々60Ex8〔%〕、60Ez8〔%〕の範囲
で (8Ex−56)Ez(1/8Ex+7)及び Ez(90−Ez)の範囲にありかつ8.3>Ex/Ey
>1.8、8.3>Ez/Ey>1.8及びEx+Ez<12Eyの関
係を満し、X軸方向の水蒸気透過率Py〔g/m2・
hr〕が1.5以下であらねばならない。 本発明の発泡体が、荷化窒素の極低温にも耐え
かつ長期的な断熱性能の維持も重視した最高水準
の目的を達成するには、第1表〜第2表の結果を
満すと同時に、Ex、Ey及びEzが、40Ex12
〔%〕、40Ez12〔%〕及びEz(52−Ex)の
範囲を満しかつ、8.3>Ex/Ey>1.8、8.3>Ez/
Ey>1.8及びEx+Ez<12Eyでかこまれる範囲に
3軸(X、Y、Z)間の破断伸び率の分布があ
り、かつX軸方向の水蒸気透過率Py〔g/m2・hr〕
が1.0以下であれば、より好ましいことが分る。 第1,2,3図は、本発明でいう二軸方向に伸
び特性が大きい発泡体気泡構造の代表例示で、実
験No.90の発泡体を、第4図に示す概念に従つて、
X、Y、Z軸方向に直観した拡大写真図(50倍)
である。同第1図はX軸方向、第2図はY軸方
向、第3図はZ軸方向のそれを示す。第1図、2
図及び3図によると、本発明の発泡体の内部のシ
ワの状態をX、Y、Z軸の三方向から見て全体的
に表現すると、いずれの軸方向から見ても気壁に
シワが見えるが、そのシワの方向と存在する気泡
壁をよく観察すると、Z軸方向(第1及び2図)
とX軸方向(第2及び3図)の気泡壁には、多く
のシワが存在するが、Y軸方向(第1及び3図)
の気泡壁には、あまりシワが存在しないという、
気泡壁のシワに分布と方向性があることが分か
る。このシワの分布と方向性は、本発明の発泡体
の製造法によつて形成される特殊なシワと考えら
れ、更にこのシワそのものが、発泡体の密度、気
泡寸法、形状を相俟つて、上述したExとEzの関
係、ExとEy及びEzのEyの比率関係及び水蒸気透
過率との関連性を考慮すると、これらの諸特性
は、上記のシワの種類やシワの分布、方向及び量
の状態を示す本発明の発泡体の重要な構造指標に
なつていることが分かる。 実施例 4 実施例1〜3にかけて、発泡体密度DとY方向
気泡径yの関係、気泡形状y/xとy/z、Y方
向水蒸気透過率Pyと、3方向の破断伸び率Ex、
Ez及びEyの関係を個別に評価したので、これら
の客観性を高める意味で、本発明の発泡体と比較
発泡体について、本発明で具備すべきすべての特
性を総合評価した結果を次に示す。 即ち、使用するスチレン樹脂は、実施例1〜3
と同様のものを用い、素材発泡体密度は、約16、
23、27、50及び77Kg/m3、Y方向の気泡径yは約
0.1〜1.35mm、気泡形状y/xは約0.75〜1.25、
y/zは約0.75〜1.25の組合せで、素材発泡体を
製造した。 更にこの素材発泡体を本文記載の方法により、
第8表の主要加工条件の中で選び、比較発泡体と
してX軸又はZ軸のいずれか一方のみ押圧加工し
たもの(実験No.140〜141及びNo.144)全く押圧加
工しないもの(実験No.138〜139)も追加して、第
4表の発泡体構造及び特性項に示す評価用発泡体
を作成した。上記素材発泡体及び加工発泡体につ
いて、各々本文記載の方法で、本発明でいうすべ
ての評価特性を評価し、その結果を第4表に示し
た。 実用性を考慮して、第4表では、その総合評価
の基準は以下の通りとした。 ◎;すべての特性が〇のもの 〇;△があるが大部分が〇であるもの ×;×があるもの 第4表の結果によると、本発明の発泡体は本発
明の目標とする評価項目のほとんどすべてを高水
準で満足するものであるのに対し、比較のもの
は、本発明でいう構成要件のいずれかが欠如して
いるために、目標とする評価特性を満しきれない
発泡体となつていることが分かる。 この結果は、上述した第1〜第3表の結果と
は、全く矛盾がないことが分かる。 実施例 5 実施例3で押圧加工した本発明の発泡体の中か
ら5種及び比較のため本発明の目的を達成出来な
い2軸方向押圧加工発泡体1種及びX軸方向のみ
伸び特性の大きい1軸押圧加工発泡体3種類を用
いて、本発明の発泡体のパイプカバーや、円筒あ
るいは球面形状タンク等への応用適性を評価する
ため、パイプへの押圧曲げ加工性、パイプカバー
としての熱成形性、熱成形されたパイプカバーの
断熱性及びクラツク抵抗性について本文記載の方
法で実験、評価した。 使用した押圧加工済発泡体は、厚さ100mmを適
宜25mm、37.5mm、及び75mmにスライスし、保冷厚
さが合計75mmとなるような組合せを選択し、1
層、2層及び3層の構造とし、75mmの厚さ1層の
場合のみ1/2円弧をなすパイプカバーの長手及
び円周方向共に相決り加工を施したものを使つた
外は、平面のつき合せ目地とした。 実験の諸条件及び評価項目の結果及び総合評価
結果は第5表に示した。 第5表の結果によると、本発明の2軸方向に伸
び特性の大きい発泡体は、外径が114mmという細
いパイプにも、厚さと押圧曲げ加工する方向の伸
び特性を選択することにより、大きい力をかける
ことなく、押曲げ加工が容易に出来るし、必要に
応じて熱成形固定すれば、施工性にすぐれた成形
品が簡単に出来、−196℃に冷却されるパイプの保
冷材として応用しても75mmの厚さで全く表面結露
もしない断熱性を示し、全くクラツクが起らぬす
ぐれた極低温用の円形又は球形の断熱材であるこ
とが分かる。 1軸方向しか押圧されていないものは、押曲げ
加工性や熱成形性は満すが、パイプの長手方向に
相当するZ軸の伸びがないために、極低温下で発
生する材料内の熱応力を吸収出来ず、全部円周方
向のクラツクにより破断したり、対角線方向にも
クラツクが入つてしまい、断熱材としての機能を
満せないことが分かる。 実施例 6 発泡体原料としてはポリスチレン以外のポリ塩
化ビニル樹脂及びメチルメタクリル酸樹脂の発泡
体として次のものを使用した。塩化ビニル樹脂発
泡体としては市販の50mm×600mm×900mmのクレゲ
セル 〔鐘ケ淵化学(株)製;# 33〕、25mm×600mm×
900mmのロツクセルボード 〔フジ化学工業(株)
製;G500H〕及び50mm×300mm×900mmのメチル
メタクリル樹脂発泡板〔旭ダウ(株)製試作品〕を押
圧加工用素材とし第9図の押圧加工装置で第9表
の加工条件で加工して、評価用押圧加工発泡体4
種(実験No.166〜169)を得た。これらについて、
第4表に記載した物性項目と実用性と直結した試
験評価項を全部適用し、本文記載の方法と基準で
同様に評価し、その結果及びそれらの総合評価結
果を第6表に示した。 第6表の結果によると、塩ビ樹脂発泡体(実験
No.166&No.167)、塩ビ樹脂と無機物のブレンド発
泡体(実験No.168)及びメチルメタクリル酸樹脂
発泡体共に本発明の発泡体の必要条件を満す発泡
体が得られることが判る。 実施例 7 密度が11.6Kg/m3のポリスチレンの予備発泡
粒子をモールド内に充填し、該モールド内に3
Kg/cm2Gのスチームを約40秒間導入して前記予
備発泡粒子を加熱して膨脹させると共に、粒子
を相互に融着させて発泡スチレン樹脂成形品と
なし、該発泡スチレン樹脂成形品をモールドよ
り脱型し、70℃で12時間熱成した。この時の成
形品の大きさは、1840mm×930mm×425mmであつ
た。次に上記発泡スチレン樹脂成形品を電熱線
切断機により内部より切断し、350mm×350mm×
350mmにした。この密度は10.9Kg/m3、X、Y及
びZ軸の気泡径は各々0.33mm、0.31mm、0.32mm
の平均値を示した。 このボード状発泡スチレン樹脂成形品を下面
プレス板77上に型枠73及び上部プレス板7
6に押圧部74を有する50トンプレス機72
(第33図に示す押圧装置)の型枠73内に上
記ボード状発泡スチレン樹脂成形品75を入
れ、40Kg/cm2の圧力でボード状発泡スチレン樹
脂成形品75を圧縮歪90%までX軸方向に圧縮
荷重をかけた後すぐに上面プレス板76を上げ
てこの操作を連続して6回行つた。X軸方向に
圧縮後得られた発泡スチレン樹脂成形品の大き
さは、350mm×350mm×262mmで密度が14.5Kg/m3
であつた。 で得られた圧縮前の発泡スチレン樹脂成形
品を電熱線切断機により切断して、350mm×350
mm×350mmの大きさのボード状発泡スチレン樹
脂成形品とし、型枠及び押圧部を有する50トン
プレス機の型枠内に上記ボード状発泡スチレン
樹脂成形品を入れ40Kg/cm2の圧力でボード状発
泡スチレン樹脂成形品を圧縮歪80%まで先ずX
軸方向に圧縮荷重をかけた後すぐに上面プレス
板を上げ、この操作を連続して3回行いさらに
ボード状発泡スチレン樹脂成形品のZ軸方向面
にも前記条件で、同様の圧縮を行い、得られた
発泡スチレン樹脂成形品の大きさは、324mm×
350mm×324mmで、密度が13.6Kg/m3であつた。 で得られた圧縮前の発泡スチレン樹脂成形
品を、と同様の大きさ、方法でX軸、Z軸を
圧縮したものを次に同様の条件でY軸も圧縮を
行い、得られた発泡スチレン樹脂成形品の大き
さは、324mm×324mm×324mmで、密度が14.7Kg/
m3であつた。 実施例6の及びで得た圧縮済の材料を用
いて本発明の発泡体に適用した本文記載の方法
で、気泡径y、気泡形状y/x及びy/z、X、
Z及びY方向の破断伸び率Ex、Ez、Ey、X方向
とY方向の破断伸び率の比Ex/Ey及びZ方向と
Y方向の破断伸び率の比Ez/Ey及びY方向の水
蒸気透過率Pyを測定し、更に実施例4で使つた
すべての本文記載の評価特性について評価しその
結果と総合評価結果を第7表に示した。本発明の
発泡体の必要要件である、密度D、気泡径y、気
泡形状y/x、y/z、三方向の破断伸び率Ex、
Ey、Ez三方向の破断伸び率の比Ex/Ey、Ez/
Ey及び水蒸気透過率Pyについて検討してみると、
本発明の発泡体の要件のいずれかが欠けているた
めに目的を達成していないことが分かる。
使用したスチレン樹脂の代表特性については測定
法を以下に記す。 ポリマー粘度 トルエン30℃での極限粘度は、約0.83であつ
た。 スチレン単量体 ガスクロマトグラフイ法(検出器FID)で分
析定量した値で表わし、0.20重量%を示した スチレン三量体 ポリマーをメチルエチルケトンに溶解し、更
にメタノールを加えてポリマー分を沈降させ、
その上澄液をシリコンDC−410/Chromosorb
−Wを充填したガスクロマトグラフイ法(検出
器FID)で、分析定量した値で表わし、0.87重
量%を示した。 実施例 1 スチレン単量体含量が0.20重量%、スチレン三
量体含量が0.80重量%を含むスチレン樹脂をスク
リユー型押出機、発泡剤注入混合機、冷却機、板
状物成形用のダイスからなる押出発泡装置にて発
泡を行つた。 ポリマー100重量部、難燃剤2重量部、造核剤
0.03〜0.1重量部からなる原料を押出機スクリユ
ーホツパー部に連続供給し、発泡剤注入混合機に
て、ジクロロジフルオルメタンとメチルクロライ
ド、1対1からなる混合発泡剤12〜17重量部を加
圧注入した。得られた混合物は、続いて冷却機に
て加圧下のもとで混和、冷却され、最終的に樹脂
温度は、90〜118℃に調整された。続いて発泡剤
混合樹脂は、ダイスより大気圧下に押出され、同
時に発泡された押圧加工用素材発泡体を得た。 この際、気泡径x、y及びzからなる気泡形状
y/x及びy/zが、各々1.1〜1.25、及び1.1〜
1.17、断面の大きさは約110mm×350mmとなるよう
に一定に維持して、製造条件を調節し、気泡径y
と密度Dのみ調整して各々、0.07〜1.6mm、約2.15
〜77Kg/cm2の範囲発泡体を得た。 密度21、Kg/m3以下のものについては、更に2
〜6分間100℃のスチームで、2次発泡して、約
15.5〜20Kg/m3の密度に調整して、特殊低密度素
材とした。 これらの押出板状体から第17図に示す断面約
100mm×300mm×2000mmの押圧加工用素材を製造し
た。 これらの素材を第9図に示す機械的押圧装置
で、本文記載の製造方法に準じて、X方向を押圧
加工し、次いで、Z軸方向を押圧加工した。特に
この際の主要条件は第8表に示す通りのものであ
つた。押圧加工後の製品の気泡形状y/x、y/
zは各々1.2〜1.4の範囲でほぼ一定となつた。 押圧加工後の発泡体について各々本文記載の方
法によつて、密度、D、Y方向の気泡径y、気泡
形状y/x、y/zを測定した。更に、これらの
発泡体について圧縮強度(Y方向)、引張強度
(X及びZ方向)、引張強度のバラツキ(X及びZ
方向)及び、熱伝導率(Y方向)について、本文
記載の方法で測定し、評価した結果を第1表に示
した。 即ち、第1表の総合結果に基づき、本発明の目
的を満すもの(〇印)最も好しいもの(◎印)、
満さないもの(×印)に区分し、その評価結果
を、たて軸に密度(D)〔Kg/m3〕、よこ軸に発泡
体のY軸方向の気泡径(y)を目盛つたグラフに
プロツトし、その分布状態を分析したその結果を
第5図に示す。 第5図の結果によると、本発明の目的を満す発
泡体は座標点(気泡径y、密度D)で示すと、
(1.0、55)、(0.25、100)、(0.05、100)、(0.05
、
26.5)及び(1.0、20)を直線で結ぶ五角形の範
囲内に、更に望ましくは、(0.8、55)、(0.25、
93)、(0.07、93)、(0.07、28.5)及び(0.8、23.5
)
を直線で結ぶ五角形の範囲になければならないこ
とを示す。 換言すれば、本発明の発泡体は、押圧加工され
た発泡体の密度D〔Kg/m3〕が約20〜100及びY方
向に測つた気泡径y〔mm〕が約0.05〜1の範囲で
あつて、yとDとの間において、 (−75log y+55)D(−5log y+20) の関係を満し、更に望ましくは、密度D〔Kg/m3〕
が約23〜93気泡径y〔mm〕が、0.07〜0.8の範囲で
あつて、yとDの間に、 (−75log y+48)D(−5log y+23) の関係を満すことが必要であることが分る。 第 8 表 加工条件 加工までのエージング日数 :1日 加工厚さ :100mm 加工速度(入口ベルト) :12m/sec 圧縮率(出入口ベルト速度比):22/21〜28/21 押圧距離(入、出口ベルト軸間距離) :200mm 押圧固定時間 :3.6秒 加工回数 :1〜3回 実施例 2 実施例1と同様のスチレン樹脂(スチレン単量
体:0.20重量%)(スチレン三量体:0.80重量%)
を使い同一の装置と方法を繰返して、押圧加工用
素材を製造した。 この際素材密度を約21〜55Kg/m3、Y方向の気
泡径yを0.1〜0.75mmとして実施例1の好しい値
の範囲に調整した上で、気泡形状y/x、y/z
の影響を検討出来るように各々約0.7〜2に調整
して押圧加工用素材を製造した。これらの素材を
第9図の機械的押圧装置で、本文記載の製造方法
に従い第8表に記載の主要加工条件と上記の素材
を組合せることによつて、気泡形状y/x及び
y/zの値が0.8〜3.25の広い範囲の2軸方向に
押圧された評価用発泡体を製造した。 得られた押圧加工発泡体は、実施例1の結果を
プロツトした第5図において、密度DとY方向の
気泡径yの関係において、最も望ましい範囲、即
ち、座標点(0.8、55)、(0.25、93)、(0.07、93)
、
(0.07、28.5)及び(0.08、23.5)を直線で結ぶ五
角形の中に存在するものであつた。 これらの発泡体について、実施例1と同様の本
文記載の方法により同様の評価項目と基準で気泡
形状y/x、y/zで評価した結果を第2表に示
した。 第2表の結果から、本発明の目的を満す密度D
〔Kg/m3〕が、約20〜100Kg/m3、Y軸方向に測つた
気泡径y〔mm〕が0.05〜1の範囲でyとDの間に
おいて、 (−75log y+55)D(−5log y+20) の関係を満したものであつても、気泡の寸法形状
y/x、y/zは各々y/x1.05、y/z
1.05でなければならない。 上記すべての評価特性をより高水準に達成する
ためには、気泡寸法形状は各々y/x1.10、
y/z1.10である方が好しいことが分る。即
ち、本発明の目的を最高水準で達成する発泡体
は、密度D〔Kg/m3〕が約23〜93、気泡径y〔mm〕
が0.07〜0.8でかつ密度DとY方向の気泡径yと
の関係で、 (−75log y+48)D>(−5log y+23) を満し、かつ気泡形状y/x1.1、y/z1.1
を満すことが必要で、Y軸に長径の気泡群の集合
体でなければならないことが分る。 実施例 3 実施例1〜2と同様のスチレン樹脂を使い、同
様の押出成形装置と方法を繰返して、同一断面の
押圧加工用素材発泡体を2種類製造した。各々密
度Dが27Kg/m3、50Kg/m3、Y方向の気泡径yが
0.61mm、0.11mm、気泡形状y/x及びy/zが
各々1.20と1.15及び1.25と1.20のものであつた。 これらの素材を第9図に示す押圧装置で本文記
載の製造方法に準じて、初めにX方向、次いでZ
方向に押圧加工した。この際第表に示す押圧加
工条件の中、圧縮率と、加工回数のみを適宜選択
し他は同一条件で行い、発泡体X軸、Z軸方向の
破断伸び率Ex、Ez、それらの比率Ex/Ey、
Ez/Ey及びY軸方向の水蒸気透過率の影響を検
討するための評価素材を製造した。 比較のために、未加工のもの(実験No.113)及
び、X方向のみ加工したもの(実験No.124〜127)
とZ方向のみ加工したもの(実験No.115〜118)も
製造した。 各々の発泡体について、本文記載の方法で、密
度D、気泡径y、気泡形状y/x及びy/z、
X、Z及びY方向の各々の破断伸び率Ex、Ez、
EyX方向とY方向の破断伸び率の比Ex/Ey及び
Z方向とY方向の破断伸び率の比、Ez/Ey及び
Y方向の水蒸気透過率Py〔g/m2・hr〕を測定し、
更に本文記載の評価特性、即ち、X及びZ方向の
破断伸び率Ex、Ezのバラツキ、Y方向の熱伝導
率の経時変化率、X及びZ方向の−160℃と−196
℃における各々の極低温抵抗性に着目して本文記
載の方法と基準で評価し、各々の結果とそれらを
総合評価した結果を第表に示した。 即ち、第表の結果の理解を深めるために、た
て軸にZ方向に測つた破断伸び率Ez〔%〕を、よ
こ軸には、X軸方向に測つた破断伸び率Ex〔%〕
を目盛り、本発明の目的を満すもの(〇印)、最
高水準を満すもの(◎印)、満さないもの(×印)
に区分してプロツトし、各々の発泡体の破断伸び
の方向性を表現したのが第6図である。又、たて
軸にZ方向とY方向の破断伸び率の比、Ez/Ey
を、よこ軸には、X方向とY方向の破断伸び率の
比、Ex/Eyを目盛り、本発明の目的を満すもの
(〇印)最高水準のもの(◎印)満さないもの
(×印)に区分してプロツトし、よく伸びる方向
X、Z方向と伸びが非常に少い方向Yの伸び率の
分布の関係を表現したのが第7図である。 第6図の結果によると、本発明の目的を満す発
泡体は、X軸方向の破断伸び率ExとZ方向の破
断伸び率Ezとの関係が少くとも (8−Ex−56)Ez(1/8Ex+7)かつ Ez(90−Ex)でありEz、Exは各々60Ez
860Ez8〔%〕の値の範囲に分布しているこ
とが分る。 座標点(X軸方向破断伸び率Ex、Z軸方向の
破断伸び率Ez)の関係で示すと、(8、8)、
(60、14.5)、(60、30)、(30、60)及び(14.5、
60)を直線で結ぶ五角形の範囲内でなければなら
ない。 更に極低温断熱材としての機能をより高め、−
196℃の液体窒素の保冷材として考え、他の特性
も最高水準にある本発明の発泡体では、Ex、Ey
が各々40Ex12かつ40Ex12の範囲でEz
(52−Ex)の関係を満すものでなければならず、
これを同様に座標点で示すと(12、12)、(40、
12)及び(12、40)を直線で結んだ三角形の線上
を含む範囲内にある。 一方、3軸方向X、Y、Z軸間の破断伸び率
Ex、Ey、Ezの分布の関係を示す第7図の結果に
よると、本発明の目的を満す発泡体は、上述の条
件を満した上で各々の破断伸び率の比Ex/Ey、
Ez/Eyが、各々8.3>Ex/Ey>1.8、8.3>Ez/
Ey>1.8及びEx+Ez<12Eyの関係を満すもので
なければならない。即ち、座標点(Ex/Ey、Ez/Ey) で示すと、(1.8、1.8)、(8.3、1.8)、(8.3、3.3)
、
(3.3、8.3)及び(1.8、8.3)を直線で結ぶ五角形
の中にあることが分かる。 更に、第3表の評価項目であるY軸方向の水蒸
気透過率Py〔g/m2hr〕について述べると本発明
の目的を達成する発泡体は、断熱体の長期使用中
の劣化を押えるために、この値が少くとも1.5以
下である必要が分かる。 長期的な断熱性能の維持を重視するならば、
Pyの値は1.0以下であれば更によい。 第3表の結果である第6図、第7図及びY軸方
向の水蒸気透過率Py〔g/m2・hr〕の結果を総合
すると、本発明を達成するための発泡体は、上述
の第1表及び第2表の結果を充分満すものであつ
ても、X、Y及びZ軸の破断伸び率Ex、Ey、Ez
が各々60Ex8〔%〕、60Ez8〔%〕の範囲
で (8Ex−56)Ez(1/8Ex+7)及び Ez(90−Ez)の範囲にありかつ8.3>Ex/Ey
>1.8、8.3>Ez/Ey>1.8及びEx+Ez<12Eyの関
係を満し、X軸方向の水蒸気透過率Py〔g/m2・
hr〕が1.5以下であらねばならない。 本発明の発泡体が、荷化窒素の極低温にも耐え
かつ長期的な断熱性能の維持も重視した最高水準
の目的を達成するには、第1表〜第2表の結果を
満すと同時に、Ex、Ey及びEzが、40Ex12
〔%〕、40Ez12〔%〕及びEz(52−Ex)の
範囲を満しかつ、8.3>Ex/Ey>1.8、8.3>Ez/
Ey>1.8及びEx+Ez<12Eyでかこまれる範囲に
3軸(X、Y、Z)間の破断伸び率の分布があ
り、かつX軸方向の水蒸気透過率Py〔g/m2・hr〕
が1.0以下であれば、より好ましいことが分る。 第1,2,3図は、本発明でいう二軸方向に伸
び特性が大きい発泡体気泡構造の代表例示で、実
験No.90の発泡体を、第4図に示す概念に従つて、
X、Y、Z軸方向に直観した拡大写真図(50倍)
である。同第1図はX軸方向、第2図はY軸方
向、第3図はZ軸方向のそれを示す。第1図、2
図及び3図によると、本発明の発泡体の内部のシ
ワの状態をX、Y、Z軸の三方向から見て全体的
に表現すると、いずれの軸方向から見ても気壁に
シワが見えるが、そのシワの方向と存在する気泡
壁をよく観察すると、Z軸方向(第1及び2図)
とX軸方向(第2及び3図)の気泡壁には、多く
のシワが存在するが、Y軸方向(第1及び3図)
の気泡壁には、あまりシワが存在しないという、
気泡壁のシワに分布と方向性があることが分か
る。このシワの分布と方向性は、本発明の発泡体
の製造法によつて形成される特殊なシワと考えら
れ、更にこのシワそのものが、発泡体の密度、気
泡寸法、形状を相俟つて、上述したExとEzの関
係、ExとEy及びEzのEyの比率関係及び水蒸気透
過率との関連性を考慮すると、これらの諸特性
は、上記のシワの種類やシワの分布、方向及び量
の状態を示す本発明の発泡体の重要な構造指標に
なつていることが分かる。 実施例 4 実施例1〜3にかけて、発泡体密度DとY方向
気泡径yの関係、気泡形状y/xとy/z、Y方
向水蒸気透過率Pyと、3方向の破断伸び率Ex、
Ez及びEyの関係を個別に評価したので、これら
の客観性を高める意味で、本発明の発泡体と比較
発泡体について、本発明で具備すべきすべての特
性を総合評価した結果を次に示す。 即ち、使用するスチレン樹脂は、実施例1〜3
と同様のものを用い、素材発泡体密度は、約16、
23、27、50及び77Kg/m3、Y方向の気泡径yは約
0.1〜1.35mm、気泡形状y/xは約0.75〜1.25、
y/zは約0.75〜1.25の組合せで、素材発泡体を
製造した。 更にこの素材発泡体を本文記載の方法により、
第8表の主要加工条件の中で選び、比較発泡体と
してX軸又はZ軸のいずれか一方のみ押圧加工し
たもの(実験No.140〜141及びNo.144)全く押圧加
工しないもの(実験No.138〜139)も追加して、第
4表の発泡体構造及び特性項に示す評価用発泡体
を作成した。上記素材発泡体及び加工発泡体につ
いて、各々本文記載の方法で、本発明でいうすべ
ての評価特性を評価し、その結果を第4表に示し
た。 実用性を考慮して、第4表では、その総合評価
の基準は以下の通りとした。 ◎;すべての特性が〇のもの 〇;△があるが大部分が〇であるもの ×;×があるもの 第4表の結果によると、本発明の発泡体は本発
明の目標とする評価項目のほとんどすべてを高水
準で満足するものであるのに対し、比較のもの
は、本発明でいう構成要件のいずれかが欠如して
いるために、目標とする評価特性を満しきれない
発泡体となつていることが分かる。 この結果は、上述した第1〜第3表の結果と
は、全く矛盾がないことが分かる。 実施例 5 実施例3で押圧加工した本発明の発泡体の中か
ら5種及び比較のため本発明の目的を達成出来な
い2軸方向押圧加工発泡体1種及びX軸方向のみ
伸び特性の大きい1軸押圧加工発泡体3種類を用
いて、本発明の発泡体のパイプカバーや、円筒あ
るいは球面形状タンク等への応用適性を評価する
ため、パイプへの押圧曲げ加工性、パイプカバー
としての熱成形性、熱成形されたパイプカバーの
断熱性及びクラツク抵抗性について本文記載の方
法で実験、評価した。 使用した押圧加工済発泡体は、厚さ100mmを適
宜25mm、37.5mm、及び75mmにスライスし、保冷厚
さが合計75mmとなるような組合せを選択し、1
層、2層及び3層の構造とし、75mmの厚さ1層の
場合のみ1/2円弧をなすパイプカバーの長手及
び円周方向共に相決り加工を施したものを使つた
外は、平面のつき合せ目地とした。 実験の諸条件及び評価項目の結果及び総合評価
結果は第5表に示した。 第5表の結果によると、本発明の2軸方向に伸
び特性の大きい発泡体は、外径が114mmという細
いパイプにも、厚さと押圧曲げ加工する方向の伸
び特性を選択することにより、大きい力をかける
ことなく、押曲げ加工が容易に出来るし、必要に
応じて熱成形固定すれば、施工性にすぐれた成形
品が簡単に出来、−196℃に冷却されるパイプの保
冷材として応用しても75mmの厚さで全く表面結露
もしない断熱性を示し、全くクラツクが起らぬす
ぐれた極低温用の円形又は球形の断熱材であるこ
とが分かる。 1軸方向しか押圧されていないものは、押曲げ
加工性や熱成形性は満すが、パイプの長手方向に
相当するZ軸の伸びがないために、極低温下で発
生する材料内の熱応力を吸収出来ず、全部円周方
向のクラツクにより破断したり、対角線方向にも
クラツクが入つてしまい、断熱材としての機能を
満せないことが分かる。 実施例 6 発泡体原料としてはポリスチレン以外のポリ塩
化ビニル樹脂及びメチルメタクリル酸樹脂の発泡
体として次のものを使用した。塩化ビニル樹脂発
泡体としては市販の50mm×600mm×900mmのクレゲ
セル 〔鐘ケ淵化学(株)製;# 33〕、25mm×600mm×
900mmのロツクセルボード 〔フジ化学工業(株)
製;G500H〕及び50mm×300mm×900mmのメチル
メタクリル樹脂発泡板〔旭ダウ(株)製試作品〕を押
圧加工用素材とし第9図の押圧加工装置で第9表
の加工条件で加工して、評価用押圧加工発泡体4
種(実験No.166〜169)を得た。これらについて、
第4表に記載した物性項目と実用性と直結した試
験評価項を全部適用し、本文記載の方法と基準で
同様に評価し、その結果及びそれらの総合評価結
果を第6表に示した。 第6表の結果によると、塩ビ樹脂発泡体(実験
No.166&No.167)、塩ビ樹脂と無機物のブレンド発
泡体(実験No.168)及びメチルメタクリル酸樹脂
発泡体共に本発明の発泡体の必要条件を満す発泡
体が得られることが判る。 実施例 7 密度が11.6Kg/m3のポリスチレンの予備発泡
粒子をモールド内に充填し、該モールド内に3
Kg/cm2Gのスチームを約40秒間導入して前記予
備発泡粒子を加熱して膨脹させると共に、粒子
を相互に融着させて発泡スチレン樹脂成形品と
なし、該発泡スチレン樹脂成形品をモールドよ
り脱型し、70℃で12時間熱成した。この時の成
形品の大きさは、1840mm×930mm×425mmであつ
た。次に上記発泡スチレン樹脂成形品を電熱線
切断機により内部より切断し、350mm×350mm×
350mmにした。この密度は10.9Kg/m3、X、Y及
びZ軸の気泡径は各々0.33mm、0.31mm、0.32mm
の平均値を示した。 このボード状発泡スチレン樹脂成形品を下面
プレス板77上に型枠73及び上部プレス板7
6に押圧部74を有する50トンプレス機72
(第33図に示す押圧装置)の型枠73内に上
記ボード状発泡スチレン樹脂成形品75を入
れ、40Kg/cm2の圧力でボード状発泡スチレン樹
脂成形品75を圧縮歪90%までX軸方向に圧縮
荷重をかけた後すぐに上面プレス板76を上げ
てこの操作を連続して6回行つた。X軸方向に
圧縮後得られた発泡スチレン樹脂成形品の大き
さは、350mm×350mm×262mmで密度が14.5Kg/m3
であつた。 で得られた圧縮前の発泡スチレン樹脂成形
品を電熱線切断機により切断して、350mm×350
mm×350mmの大きさのボード状発泡スチレン樹
脂成形品とし、型枠及び押圧部を有する50トン
プレス機の型枠内に上記ボード状発泡スチレン
樹脂成形品を入れ40Kg/cm2の圧力でボード状発
泡スチレン樹脂成形品を圧縮歪80%まで先ずX
軸方向に圧縮荷重をかけた後すぐに上面プレス
板を上げ、この操作を連続して3回行いさらに
ボード状発泡スチレン樹脂成形品のZ軸方向面
にも前記条件で、同様の圧縮を行い、得られた
発泡スチレン樹脂成形品の大きさは、324mm×
350mm×324mmで、密度が13.6Kg/m3であつた。 で得られた圧縮前の発泡スチレン樹脂成形
品を、と同様の大きさ、方法でX軸、Z軸を
圧縮したものを次に同様の条件でY軸も圧縮を
行い、得られた発泡スチレン樹脂成形品の大き
さは、324mm×324mm×324mmで、密度が14.7Kg/
m3であつた。 実施例6の及びで得た圧縮済の材料を用
いて本発明の発泡体に適用した本文記載の方法
で、気泡径y、気泡形状y/x及びy/z、X、
Z及びY方向の破断伸び率Ex、Ez、Ey、X方向
とY方向の破断伸び率の比Ex/Ey及びZ方向と
Y方向の破断伸び率の比Ez/Ey及びY方向の水
蒸気透過率Pyを測定し、更に実施例4で使つた
すべての本文記載の評価特性について評価しその
結果と総合評価結果を第7表に示した。本発明の
発泡体の必要要件である、密度D、気泡径y、気
泡形状y/x、y/z、三方向の破断伸び率Ex、
Ey、Ez三方向の破断伸び率の比Ex/Ey、Ez/
Ey及び水蒸気透過率Pyについて検討してみると、
本発明の発泡体の要件のいずれかが欠けているた
めに目的を達成していないことが分かる。
第1図、第2図、第3図は本発明の発泡体粒子
構造の顕微鏡拡大(50倍)写真で、各々X軸方
向、Y軸方向、Z軸方向から見た粒子構造の代表
写真図、第4図は上記X、Y、Z軸方向及び各々
の気泡寸法の測定方向(x、y、z)の表現の理
解を深める意味での概念図、第5図は、Y軸方向
の気泡径yと本発明発泡体密度Dの関係を示すグ
ラフ、第6図は、X軸方向の破断伸び率ExとZ
軸方向の破断伸び率Ezとの関係を示すグラフ、
第7図は、Y軸方向の破断伸び率Eyに対するX
軸方向の破断伸び率Exの比Ex/EyとY軸方向の
破断伸び率Eyに対するZ軸方向の破断伸び率Ez
の比Ez/Eyの関係を示すグラフ、第8図は、上
下前後に一対づつのロールから成る一軸方向に発
泡体を押圧する装置の原理図、第9図は、本発明
の発泡体を製造するのに用いた上下、前後に一対
づつのベルトによる狭持部から成る一軸方向に発
泡体を押圧する装置の原理図、第10図は、素材
となる発泡体(気泡径0.6mm、伸び率Ex、Ezが
各々20%、16%)の気泡形状y/xと最終発泡体
が示す水蒸気透過率Pyとの関係を示すグラフ、
第11図は、素材発泡体の発泡成形後押圧加工
(伸び率Ex、Ezは各々20%、16%、製品厚さ25
mm)されるまでの経過日数と得られた発泡体が示
す水蒸気透過率Pyの関係を示すグラフ、第12
図は素材発泡体の押圧加工までの同じ経過日数と
得られた発泡体のX軸方向破断伸び率Ex(機械的
圧縮率はX軸、Z軸共に37%×1回)を発泡体厚
さ25mmと100mmで区分したグラフ、第13図は押
圧加工前発泡体素材の厚みと加工による厚さの減
少量を加工装置による関連で示すグラフで△印は
第8図装置の製造例、〇印は第9図装置の製造
例、第14図は第9図の加工装置の押圧距離と得
られた発泡体のX方向破断伸び率Exのバラツキ
(標準偏差)の関係を示すグラフ(機械内の圧縮
率20%、X軸方向破断伸び率≒20%、Z軸方向の
破断伸び率≒16%)、第15図は第12図の装置
を用いて、出口側の狭持ベルト間での発泡体の圧
縮固定時間と得られる発泡体のX軸方向の破断伸
び率Exとの関係を示すグラフ(機械的圧縮率=
37%、Z軸方向の伸び率Ez=20〜28%)、第16
図は第9図の装置を用いた押圧加工順位(X軸が
先か後か)によるZ軸方向破断伸び率Ezのバラ
ツキの変化を示すグラフ、第17図は押出成形装
置から成形された発泡体の原板の形状と表皮を含
む不均一層を切削仕上した後との寸法関係を示す
概念図、第18図〜第21図までは、発泡体の性
能評価のためのサンプリング位置と寸法を示す図
で、第18図は密度と圧縮強度用のもの、第19
図は気泡径x、y、z用のもの、第20図は引張
強度と破断伸び率及びそれらのバラツキ用のも
の、第21図は熱伝導率及び熱伝導率の経時変化
用のもの、第22図は熱伝導率の経時変化特性を
評価するための加速吸湿させるための装置の原理
図、第23図は水蒸気透過率Py測定用、第24
図は発泡体の極低温抵抗性評価用パネル素材のサ
ンプリング位置と寸法を示す図で、第25図は、
極低温抵抗性評価用パネルを示す図で、第26図
と第27図はパネルでの極低温抵抗性を評価する
ための装置の原理図で、第26図は約マイナス
160℃のふん囲気でのテスト装置用、第27図は
液体窒素中への浸漬テスト装置用を示し、第28
図はパイプカバー成形性評価用及び熱成形用サン
プリング位置と寸法を示し、第29図はパイプカ
バー押曲加工性評価用治具の原理図を示し、第3
0図はパイプカバー熱成形用固定治具の原理図を
示し、第31図はパイプカバー極低温配管施工テ
ストの施工断面の一例図を示し、第32図はパイ
プカバー極低温配管施工テスト装置の原理図と施
工配管長さ方向断面を示す図で、第33図は上下
方向に作動する圧縮加工機の原理を示す図であ
る。 1…入口側上部駆動ロール、2…入口側下部駆
動ロール、3…出口側上部駆動ロール、4…出口
側下部駆動ロール、5,6…挾圧装置、7…未加
工発泡板、8…押圧加工済発泡板、9…入口側上
部ベルト式挾持体、10…入口側下部ベルト式挾
持体、11…出口側上部ベルト式挾持体、12…
出口側下部ベルト式挾持体、13,14…挾圧装
置、15,16,17,18;補助ロール群、1
9,20,21,22;挾持用ベルト、23…未
加工発泡板、24…押圧加工済発泡板、25…断
熱材、26…容器、27…温度調節機、28…
水、29…試験片、30…パツキン、31,3
2;循環水出、入口、33…冷却板、34…極低
温抵抗性試験パネル、35…試験発泡体、36…
ウレタン系極低温用接着剤層、37,38;合
板、39…極低温槽、40…液体窒素ボンベ、4
1…液体窒素配管、42…流量自動調節弁、43
…液体窒素噴出ノズル、44…有孔ジヤマ板、4
5…温度計、46…窒素ガス排出口、47…断熱
材、48…液体窒素浸漬試験装置、49…深底ト
レー、50…液体窒素、51…液体窒素導入弁、
52…鉄製重錘、53…パイプカバー加工性評価
用試験片、54…ステンレス304製パイプ、55
…亜鉛メツキ鉄板、56…押曲げた試験発泡体、
57…緊張用鉄製バンド、58,59…成形用パ
イプと成形体のすき間、60…パイプ施工断面構
造体、61,62…第1層用1/2円弧成形パイ
プカバー、63…長さ方向目地部、64,65…
第2層用1/2円弧成形パイプカバー、66…防
湿層、67…極低温実用配管試験装置、68…液
体窒素排出弁、69…円周方向目地部、70…仕
切フランジ、71…パイプカバーと仕切フランジ
部の接着剤層、72…50トンプレス機、73…型
枠、74…押圧部、75…ビーズ製ボード状発泡
スチレン樹脂成型品、76…上面プレス板、77
…下面プレス板。
構造の顕微鏡拡大(50倍)写真で、各々X軸方
向、Y軸方向、Z軸方向から見た粒子構造の代表
写真図、第4図は上記X、Y、Z軸方向及び各々
の気泡寸法の測定方向(x、y、z)の表現の理
解を深める意味での概念図、第5図は、Y軸方向
の気泡径yと本発明発泡体密度Dの関係を示すグ
ラフ、第6図は、X軸方向の破断伸び率ExとZ
軸方向の破断伸び率Ezとの関係を示すグラフ、
第7図は、Y軸方向の破断伸び率Eyに対するX
軸方向の破断伸び率Exの比Ex/EyとY軸方向の
破断伸び率Eyに対するZ軸方向の破断伸び率Ez
の比Ez/Eyの関係を示すグラフ、第8図は、上
下前後に一対づつのロールから成る一軸方向に発
泡体を押圧する装置の原理図、第9図は、本発明
の発泡体を製造するのに用いた上下、前後に一対
づつのベルトによる狭持部から成る一軸方向に発
泡体を押圧する装置の原理図、第10図は、素材
となる発泡体(気泡径0.6mm、伸び率Ex、Ezが
各々20%、16%)の気泡形状y/xと最終発泡体
が示す水蒸気透過率Pyとの関係を示すグラフ、
第11図は、素材発泡体の発泡成形後押圧加工
(伸び率Ex、Ezは各々20%、16%、製品厚さ25
mm)されるまでの経過日数と得られた発泡体が示
す水蒸気透過率Pyの関係を示すグラフ、第12
図は素材発泡体の押圧加工までの同じ経過日数と
得られた発泡体のX軸方向破断伸び率Ex(機械的
圧縮率はX軸、Z軸共に37%×1回)を発泡体厚
さ25mmと100mmで区分したグラフ、第13図は押
圧加工前発泡体素材の厚みと加工による厚さの減
少量を加工装置による関連で示すグラフで△印は
第8図装置の製造例、〇印は第9図装置の製造
例、第14図は第9図の加工装置の押圧距離と得
られた発泡体のX方向破断伸び率Exのバラツキ
(標準偏差)の関係を示すグラフ(機械内の圧縮
率20%、X軸方向破断伸び率≒20%、Z軸方向の
破断伸び率≒16%)、第15図は第12図の装置
を用いて、出口側の狭持ベルト間での発泡体の圧
縮固定時間と得られる発泡体のX軸方向の破断伸
び率Exとの関係を示すグラフ(機械的圧縮率=
37%、Z軸方向の伸び率Ez=20〜28%)、第16
図は第9図の装置を用いた押圧加工順位(X軸が
先か後か)によるZ軸方向破断伸び率Ezのバラ
ツキの変化を示すグラフ、第17図は押出成形装
置から成形された発泡体の原板の形状と表皮を含
む不均一層を切削仕上した後との寸法関係を示す
概念図、第18図〜第21図までは、発泡体の性
能評価のためのサンプリング位置と寸法を示す図
で、第18図は密度と圧縮強度用のもの、第19
図は気泡径x、y、z用のもの、第20図は引張
強度と破断伸び率及びそれらのバラツキ用のも
の、第21図は熱伝導率及び熱伝導率の経時変化
用のもの、第22図は熱伝導率の経時変化特性を
評価するための加速吸湿させるための装置の原理
図、第23図は水蒸気透過率Py測定用、第24
図は発泡体の極低温抵抗性評価用パネル素材のサ
ンプリング位置と寸法を示す図で、第25図は、
極低温抵抗性評価用パネルを示す図で、第26図
と第27図はパネルでの極低温抵抗性を評価する
ための装置の原理図で、第26図は約マイナス
160℃のふん囲気でのテスト装置用、第27図は
液体窒素中への浸漬テスト装置用を示し、第28
図はパイプカバー成形性評価用及び熱成形用サン
プリング位置と寸法を示し、第29図はパイプカ
バー押曲加工性評価用治具の原理図を示し、第3
0図はパイプカバー熱成形用固定治具の原理図を
示し、第31図はパイプカバー極低温配管施工テ
ストの施工断面の一例図を示し、第32図はパイ
プカバー極低温配管施工テスト装置の原理図と施
工配管長さ方向断面を示す図で、第33図は上下
方向に作動する圧縮加工機の原理を示す図であ
る。 1…入口側上部駆動ロール、2…入口側下部駆
動ロール、3…出口側上部駆動ロール、4…出口
側下部駆動ロール、5,6…挾圧装置、7…未加
工発泡板、8…押圧加工済発泡板、9…入口側上
部ベルト式挾持体、10…入口側下部ベルト式挾
持体、11…出口側上部ベルト式挾持体、12…
出口側下部ベルト式挾持体、13,14…挾圧装
置、15,16,17,18;補助ロール群、1
9,20,21,22;挾持用ベルト、23…未
加工発泡板、24…押圧加工済発泡板、25…断
熱材、26…容器、27…温度調節機、28…
水、29…試験片、30…パツキン、31,3
2;循環水出、入口、33…冷却板、34…極低
温抵抗性試験パネル、35…試験発泡体、36…
ウレタン系極低温用接着剤層、37,38;合
板、39…極低温槽、40…液体窒素ボンベ、4
1…液体窒素配管、42…流量自動調節弁、43
…液体窒素噴出ノズル、44…有孔ジヤマ板、4
5…温度計、46…窒素ガス排出口、47…断熱
材、48…液体窒素浸漬試験装置、49…深底ト
レー、50…液体窒素、51…液体窒素導入弁、
52…鉄製重錘、53…パイプカバー加工性評価
用試験片、54…ステンレス304製パイプ、55
…亜鉛メツキ鉄板、56…押曲げた試験発泡体、
57…緊張用鉄製バンド、58,59…成形用パ
イプと成形体のすき間、60…パイプ施工断面構
造体、61,62…第1層用1/2円弧成形パイ
プカバー、63…長さ方向目地部、64,65…
第2層用1/2円弧成形パイプカバー、66…防
湿層、67…極低温実用配管試験装置、68…液
体窒素排出弁、69…円周方向目地部、70…仕
切フランジ、71…パイプカバーと仕切フランジ
部の接着剤層、72…50トンプレス機、73…型
枠、74…押圧部、75…ビーズ製ボード状発泡
スチレン樹脂成型品、76…上面プレス板、77
…下面プレス板。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1 気泡壁にシワを有した独立気泡構造の直方体
様の発泡体であつて、該気泡を互に直交する三軸
(X、Y、Z軸)方向に測定した各々の平均気泡
径(x、y、z)〔mm〕が、該発泡体密度(D)〔Kg/
m3〕(約20〜100Kg/m3)との間で、0.05y1.0
〔mm〕、y/x1.05、y/z1.05の範囲におい
て (−75log y+55)D(−5log y+20) の関係を満し、Y軸方向の水蒸気透過率Py〔g/
m2・hr〕が1.5以下の値を満し、更にこの発泡体
をX、Y、Zの軸方向に各々引伸ばしたときに、
各々の方向の破断伸び率Ex、Ey、Zy〔%〕の間
に60Ex8、60Ez8の範囲において
(8Ex−56)Ez(1/8Ex+7)かつ(90− Ex)Ez但し8.3>Ex/Ey>1.8、8.3>Ez/Ey>1.8か つEx+Ey<12Eyの関係の伸び特性を有すること
を特徴とする合成樹脂発泡体。
Priority Applications (11)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56152125A JPS5853422A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | 合成樹脂発泡体 |
| NZ200225A NZ200225A (en) | 1981-04-15 | 1982-04-02 | Directional flexibilisation of expanded thermoplastic foam sheet |
| AU82282/82A AU553465B2 (en) | 1981-04-15 | 1982-04-02 | Thermoplastic insulation |
| CA000400837A CA1179463A (en) | 1981-04-15 | 1982-04-13 | Directionally flexibilized expanded thermoplastic foam sheet for low temperature insulation |
| ES511420A ES511420A0 (es) | 1981-04-15 | 1982-04-14 | "perfeccionamientos en un procedimiento para flexibilizar una lamina de esponja de material plastico rigido, de celdas substancialmente cerradas". |
| NO821219A NO163903C (no) | 1981-04-15 | 1982-04-14 | Fleksibilisert skumplastplate samt fremgangsmaate for fleksibilisering av slik plate. |
| GB8210938A GB2096616B (en) | 1981-04-15 | 1982-04-15 | Directional flexibilization of expanded thermoplastic foam sheet |
| KR8201657A KR880001770B1 (ko) | 1981-04-15 | 1982-04-15 | 방향적으로 유연화된 열가소성 발포쉬트 및 그의 제조방법 |
| SG695/86A SG69586G (en) | 1981-04-15 | 1986-08-25 | Directional flexibilization of expanded thermoplastic foam sheet for low temperature insulation |
| HK996/86A HK99686A (en) | 1981-04-15 | 1986-12-18 | Directional flexibilization of expanded thermoplastic foam sheet for low temperature insulation |
| MY101/87A MY8700101A (en) | 1981-04-15 | 1987-12-30 | Directional flexibilization of expanded thermoplastic foam sheet for low temperature insulation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56152125A JPS5853422A (ja) | 1981-09-28 | 1981-09-28 | 合成樹脂発泡体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5853422A JPS5853422A (ja) | 1983-03-30 |
| JPH0235664B2 true JPH0235664B2 (ja) | 1990-08-13 |
Family
ID=15533604
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56152125A Granted JPS5853422A (ja) | 1981-04-15 | 1981-09-28 | 合成樹脂発泡体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5853422A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0624775B2 (ja) * | 1989-11-13 | 1994-04-06 | 積水化成品工業株式会社 | 皮革様熱可塑性ポリエステル系樹脂シート及びその製造方法 |
| JP2010059373A (ja) * | 2008-09-05 | 2010-03-18 | Kaneka Corp | スチレン系樹脂発泡体および該発泡体に面材を積層接着した積層パネル |
| JP5436024B2 (ja) * | 2009-04-27 | 2014-03-05 | ダウ化工株式会社 | スチレン系樹脂発泡体 |
| JP6851421B2 (ja) * | 2019-05-22 | 2021-03-31 | 本田技研工業株式会社 | 加工管理システム、加工管理方法、及びプログラム |
-
1981
- 1981-09-28 JP JP56152125A patent/JPS5853422A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5853422A (ja) | 1983-03-30 |
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