JPH0481499B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、表面材と合成樹脂発泡板とから構成
され、特に各種タンク類、配管、その他の湾曲面
への付設に適した複合断熱板に関する。

［従来の技術］ 従来、湾曲面への付設性を考慮した複合断熱板
として、ポリスチレン系の押出発泡板に表面材を
積層したものが知られている。この複合断熱板
は、ある程度発泡板を押しつぶしておき、これに
表面材を積層することによつて製造されるもの
で、発泡板に押しつぶしによる屈曲性を持たせた
ものとなつている（特開昭57−205644号）。

しかしながら、上記従来の複合断熱板の場合、
複合断熱板を付設対象面の湾曲に応じて曲げたと
きに発泡板の表皮層（実質的にセルを有さない表
面の薄い被膜）もろとも表面材が剥離しやすい問
題がある。このような剥離は、付設後に徐々に生
ずることもある。表面材は、付設後の発泡板を保
護して長期に亘る良好な断熱効果を維持させるた
めのものであるが、その剥離を生じると、剥離に
よつてできた隙間に雨水等が浸入して、断熱効果
を著しく低下させることになる。表面材として
は、付設対象面の湾曲に応じた曲げぐせを付けや
すいことから、特に薄手の金属板が適している。
しかし、とりわけこの金属板の表面材の場合に上
述の剥離を生じやすいものとなつている。

上記剥離の原因としては次のようなことが挙げ
られる。

一般に発泡体は、同じ合成樹脂量で同じ体積
の発泡体とすると、セルが大きくなるに従つて
セル壁も厚くなるので硬質化する。従来の複合
断熱板における発泡板は、表皮層間際まで比較
的セルの大きな均一発泡層となつており、この
発泡層が比較的硬質であるのに対し表皮層は薄
く柔軟であり、両層間の硬度差が大きく、両層
間に応力集中を生みやすい。

複合断熱板を屈曲させたとき（表面材側が凸
状となるよう屈曲させることが多い）、表面材
側発泡板表面付近には張力が作用するが、表面
材が金属板であると、この張力ではほとんど表
面材自体は伸びを生ぜずに表面材側発泡板表面
付近の伸びを抑え付けてしまうことになり、表
面材と表面材側発泡体表面付近との間に剪断力
を生じる。

表面材と直接接している発泡板の表皮層は、
必ずしも全面が完全に表面材と接着されている
わけではないので、微視的に見ると、上記項
で述べた張力によつて部分的に伸びを生じる。
しかし、この張力を十分吸収できずに表皮層に
き裂を生じやすい。

発泡板を押しつぶすときに、どうしても表面
に近い部分が主につぶされることになり、表皮
層直下のセル構造が破損されて表皮層が分離さ
れやすくなる。

そして、以上述べたような原因が相乗的に作用
することによつて、表皮相を伴つた表面材の剥離
が発生すると考えられる。

また、従来の複合断熱板の発泡板は、前述のよ
うに表皮層の間際にまで比較的大きなセルの発泡
層がせまつた全体として比較的硬質のものである
ため、いかに押しつぶしによつてある程度屈曲性
を向上させているとはいえ、付設対象面の湾曲面
に合わせて曲げにくいものとなつている。そし
て、この硬質性故に付設対象面の凹凸を吸収させ
にくく、雨水等が浸入しやすい隙間を残してしま
つたり、複合断熱板同志を突き合わせて連結する
際に、突き合わせる発泡板の側面を付設対象面の
曲率半径方向に合わせて斜めに切断しておかない
とやはり隙間を残してしまい、作業性が悪い等の
問題もある。更には、従来の複合断熱板は、その
発泡板の製造に際し、通常の押出発泡板の製造工
程に発泡板をある程度押しつぶす工程を加えなく
てはならず、工程数の増大を生んでいる。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、発泡板に表面材を積層した複合断熱
板について、屈曲させても表面材が剥離すること
なく長期に亘つて良好な断熱効果を維持でき、か
つ屈曲性及び施工性に優れ、通常の押出発泡板製
造装置で容易に製造できるようにすることをその
解決すべき問題点とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明において上記問題点を解決するために講
じられた手段は、ポリエチレン系の独立気泡の押
出発泡板の片面に表面材を積層した複合板で、発
泡板は、嵩密度５〜30Kg／m³で、表裏面に形成さ
れた表皮層とこの各表皮層に続く皮下発泡層と中
央に位置する中央発泡層とから構成され、中央発
泡層の長さ方向Ｘ、幅方向Ｙ及び厚さ方向Ｚの各
断面における平均セル径が0.3〜1.5mmで、表皮層
は、表面縦横に不規則な溝状のしわを有し、皮下
発泡層のＸ，Ｙ，Ｚ三方向の各断面における平均
セル径が各々中央発泡層のＸ，Ｙ，Ｚ三方向の各
断面における平均セル径の1/20〜3/5で、更に各
皮下発泡層の厚さが各々中央発泡層の厚さの1/30
〜1/6である複合断熱板とすることである。

［作用］ まず、上記本複合断熱板において、皮下発泡層
は、比較的セル径が小さく柔軟な層となつてい
る。一方、中央発泡層は、比較的セル径が大きく
良好な断熱作用を奏する層で、皮下発泡層よりや
や硬質である。ところで、表皮層は、薄く柔軟性
に富む層となつているが、この表皮層と中央発泡
層の間に皮下発泡層が介在して、硬度を段階的に
変化されているので、層間の極端な硬度変化が無
く、層間への応力集中が防止されている。このた
め、表面材を金属板として大きく湾曲させても、
発泡板断面に生ずる応力は各層へ分散され、表皮
層と発泡層間に集中してしまうことがないので、
表皮層の剥離が防止される。また、ポリエチレン
系の発泡板であるので、腰の強いねばり強い発泡
板が得やすく、これが上記作用と相俟つて一層表
皮を剥離しにくいものとしている。

表皮層は多くの溝状のしわを有しているので、
このしわの存在によつて表面材との接着性に優れ
ているばかりか、このしわが伸縮することによつ
て湾曲させたときの伸びや縮みを吸収する。従つ
て、特に表面材側の表皮層が伸び側となつたとき
に、十分この張力を吸収でき、裂けを生じて表皮
層の剥離が助長される心配がない。また、このよ
うに表皮層が伸縮性に富み、その直下に比較的柔
軟な皮下発泡層が位置していることにより、全体
として屈曲性に富み、付設対象面の凹凸も吸収し
やすいものとなつている。

［実施例］ 第１図に示されるように、本複合断熱板１は、
発泡板２の片面に表面材３を積層したものであ
る。

表面材３としては、鉄、アルミニウム、銅、ス
テンレススチール等の金属薄板、ポリエチレン、
ポリエステル、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂板や
シート、又は金属と合成樹脂の積層板等が用いら
れる。特に、金属板は、永久歪を発生しやすく曲
げぐせを付けやすいので、曲面形状を拘束して付
設作業を行いやすくするので好ましい。また、合
成樹脂シートは、比較的伸度を大きくとることが
できるので、付設対象面が凸状の湾曲面である場
合に、小さな曲率半径であつても押し曲げて付設
できる利点がある。これらの表面材３は、例えば
ゴム系、酢酸ビニル系のホツトメルト系接着剤等
によつて発泡板２の片面に接着積層されているも
ので、発泡板２を保護するものである。

次に発泡板２について説明すると、この発泡板
２は、ポリエチレン系の合成樹脂押出発泡板で、
表裏両面に形成された表皮層４と、この表皮層４
に続く皮下発泡層５と、中央に位置する中央発泡
層とから構成されている。ここでポリエチレン系
の合成樹脂とは、ポリエチレンを主成分とした合
成樹脂のことで、好ましくはエチレンモノマー単
独のポリエチレンであるが、他のエチレン系モノ
マーを主成分とするものや、他のポリマーをブレ
ンドしたものであつてもよい。ポリエチレン系合
成樹脂の発泡体２とすることにより、良好な屈曲
性と屈曲に耐えるセルの腰の強さが得られる。

上記発泡板２は、嵩密度５〜30Kg／m³であるこ
とが必要である。嵩密度が小さ過ぎると発泡体が
脆弱化してしまつて屈曲に耐えられなくなり、嵩
密度が大き過ぎると断熱作用が不十分となるばか
りか屈曲性も得られなくなる。発泡板２は、その
長さ方向Ｘと幅方向Ｙの圧縮強度が25％歪発生時
で0.3〜1.0Kg／cm²、厚さ方向Ｚが0.2〜0.6Kg／cm²
であることが好ましく、上記三方向とも圧縮クリ
ープが、0.1Kg／cm²の圧力を24時間加えたときに
60％以下であることが好ましい。これらは、発泡
板２の必要な強度を維持させると共に、良好な付
設対象面の凹凸吸収性及び本複合断熱板１接続時
の発泡板２同志の良好な密着性を得るためであ
る。ここで、長さ方向Ｘとは、発泡板の押出方
向、幅方向Ｙとは、押出方向に対して平面直交方
向、厚さ方向Ｚとは、厚さ内水平方向をいう。

更に発泡板２は、独立気泡率が70％以上で吸水
率が0.01％以下であることが好ましい。独立気泡
率又は吸水率が高過ぎると、いずれの場合も良好
な断熱作用を得にくくなる。また、発泡板２は、
その曲げ弾性率が、Ｘ方向で15Kg／cm²以下、Ｙ方
向で20Kg／cm²以下であることが好ましい。Ｙ方向
の曲げ弾性率をＸ方向に比して大きくとれるの
は、通常Ｘ方向に屈曲させて使用することが多い
ためである。

発泡板２の表皮層４は、第２図に示されるよう
な不規則な溝状のしわ７がその表面に形成されて
いるものであることが必要で、しわ７の深さは５
〜20μで、１cm²当り平均20本以上ほぼ均一に存在
することが好ましい。良好な伸縮吸収力を得るた
めである。また、表皮層４の厚さは、５〜50μ程
度が好ましい。表皮層が薄過ぎると裂けやすく、
また厚過ぎると発泡板２の屈曲性が阻害される。

中央発泡層６のＸ，Ｙ，Ｚ三方向の各断面にお
ける平均セル径は、0.3〜1.5mmであることが必要
で、特に0.4〜1.0mmであることが好ましい。平均
セル径が小さ過ぎると必要な嵩密度の発泡板２が
得られず、逆に大き過ぎると発泡板２の屈曲性が
阻害される。ここで平均セル径とは、Ｘ及びＹ方
向については、断面厚さ方向に略一列に並んでい
る各セルの長径と短径の平均値を加重平均して求
めた値で、Ｚ方向については、断面中央部で略一
列に並んでいる各セルの長径と短径の平均値を５
cmの長さについて求め、これらを加重平均して求
めた値をいう。

皮下発泡層５のＸ，Ｙ，Ｚ三方向の各断面にお
ける平均セル径は、各々上述の中央発泡層６の
Ｘ，Ｙ，Ｚ三方向の断面における平均セル径の1/
２０〜3/5であることが必要で、特に1/10〜1/3であ
ることが好ましい。皮下発泡層５の平均セル径が
中央発泡層６の平均セル径に比して小さ過ぎると
両層間の硬度差が大きくなつて両層間に応力集中
を生みやすく、皮下発泡層５の平均セル径が大き
くなり過ぎると表皮層４との硬度差が大きくなり
過ぎてやはり両層間に応力集中を生みやすくな
る。

皮下発泡層５の厚さは、表裏いずれの面に位置
するものも、各々中央発泡層６の厚さの1/30〜1/
６であることが必要で、特に1/15〜1/10であるこ
とが好ましい。皮下発泡層５の厚さが厚くなり過
ぎると所要の嵩密度の発泡板２が得られなくな
り、厚さが薄過ぎるとこの皮下発泡層５による応
力集中発生防止作用が十分得られなくなる。

本複合断熱板１に用いる発泡板２は、例えばロ
ールや板等の成形用アダプターを使用し、押出発
泡成形過程で温度プロフイールを厳密にコントロ
ールすることによつて容易に得ることができる。
そして、このようにして発泡板２を形成した後、
その片面に前述の如き表面材３を接着積層するこ
とによつて本複合断熱板１を得ることができる。

［発明の効果］ 本発明の複合断熱板の利点を列挙すると次の通
りである。

(1) 所定の皮下発泡層の存在によつて表皮層と発
泡層間の応力集中がなく、表皮層はしわによつ
て伸縮性に富むものであるので、表面材が屈曲
時に表皮層もろとも発泡板から剥離してしまう
ことがない。従つて、表面材と発泡板の間に雨
水等が入り込んで断熱効果を低下させる心配が
ない。

(2) 皮下発泡層によつて表面に適度の柔軟性がも
たられるので、付設対象面の凹凸を十分吸収さ
せて密着させることができ、付設対象面と発泡
板の間に隙間が残つて断熱性が低下する心配が
ない。

(3) 表皮層の伸縮性及び皮下発泡層の柔軟性によ
つて全体の屈曲性が優れ、また発泡板の側面を
付設対象面の曲率半径方向に合わせて斜めに切
断しておかなくとも側面同志を十分密着させる
ことが可能であるので、作業性に優れる。

(4) 発泡板がポリエチレン系合成樹脂で構成され
ているので、耐薬品性に優れ、タンク表面の塗
料等におかされにくく、また耐寒耐熱性に優れ
たものも得やすい。

(5) 直接付設対象面に押付けても、屈曲性に優れ
るのでその湾曲状態になじませやすく、前もつ
て予備曲げを行つてから付設する必要がなく、
作業性がよい。

(6) 発泡板の製造に従来の装置をそのまま使用で
きるばかりか、工程も全く同様であるので、製
造が極めて容易である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る複合断熱板の縦断面図、
第２図はその発泡板の部分斜視図である。 １……本複合断熱板、２……発泡板、３……表
面材、４……表皮層、５……皮下発泡層、６……
中央発泡層、７……しわ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ ポリエチレン系の独立気泡の押出発泡板の片
   面に表面材を積層した複合板で、発泡板は、嵩密
   度５〜30Kg／m³で、表裏面に形成された表皮層と
   この各表皮層に続く皮下発泡層と中央に位置する
   中央発泡層とから構成され、中央発泡層の長さ方
   向Ｘ、幅方向Ｙ及び厚さ方向Ｚの各断面における
   平均セル径が0.3〜1.5mmで、表皮層は、表面縦横
   に不規則な溝状のしわを有し、皮下発泡層のＸ，
   Ｙ，Ｚ三方向の平均セル径が各々中央発泡層の
   Ｘ，Ｙ，Ｚ三方向の各断面における平均セル径の
   １／２０〜3/5で、更に各皮下発泡層の厚さが各々中
   央発泡層の厚さの1/30〜1/6であることを特徴と
   する複合断熱板。