JPH0249612B2 - - Google Patents
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- JPH0249612B2 JPH0249612B2 JP59116952A JP11695284A JPH0249612B2 JP H0249612 B2 JPH0249612 B2 JP H0249612B2 JP 59116952 A JP59116952 A JP 59116952A JP 11695284 A JP11695284 A JP 11695284A JP H0249612 B2 JPH0249612 B2 JP H0249612B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- foaming
- foam
- stock solution
- synthetic resin
- fiber
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/34—Auxiliary operations
- B29C44/36—Feeding the material to be shaped
- B29C44/46—Feeding the material to be shaped into an open space or onto moving surfaces, i.e. to make articles of indefinite length
- B29C44/467—Foam spreading or levelling devices
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
- B29C44/20—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of indefinite length
- B29C44/32—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. linings, inserts or reinforcements
- B29C44/321—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. linings, inserts or reinforcements the preformed part being a lining, e.g. a film or a support lining
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29K—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES B29B, B29C OR B29D, RELATING TO MOULDING MATERIALS OR TO MATERIALS FOR MOULDS, REINFORCEMENTS, FILLERS OR PREFORMED PARTS, e.g. INSERTS
- B29K2105/00—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped
- B29K2105/06—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts
- B29K2105/08—Condition, form or state of moulded material or of the material to be shaped containing reinforcements, fillers or inserts of continuous length, e.g. cords, rovings, mats, fabrics, strands or yarns
- B29K2105/10—Cords, strands or rovings, e.g. oriented cords, strands or rovings
- B29K2105/101—Oriented
- B29K2105/108—Oriented arranged in parallel planes and crossing at substantial angles
Landscapes
- Laminated Bodies (AREA)
- Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Reinforced Plastic Materials (AREA)
Description
（産業上の利用分野）
この発明は、低温液化ガス特にLNGの如き超
低温液化ガスの貯蔵容器内等に使用する繊維強化
断熱フオームの製造方法に関する。 （従来の技術） 細長いガラスフイラメントからなる網状補強材
をもつ連続したポリウレタン泡状体製剛性パネル
の製造は公知である（特公昭45−30233号）。この
方法は、パネルの厚みよりも長いガラスフイラメ
ントをテープの長さ方向に対して横方向に配置し
たガラスフイラメント製のテープで形成したコン
デンスドコクーンを縦方向に引張ることによつ
て、ガラスフイラメントを種々の方向に交差配分
し、しかもその厚さをテープの初めの厚さの約20
倍に膨張させその上下にガラス膜又はガラス網を
積層し、所望のパネル厚みに押圧した後ポリウレ
タン原液を噴霧し、発泡硬化させる方法である
が、ガラスフイラメントのフオーム内における均
一分散が困難である上、ガラスフイラメント内に
初期に内蔵されている空気がフオーム中に残存し
て大きな空間を生じ易く、建材等の断熱パネルと
してであれば余り大きな問題にはならないが、−
162℃のLNG用断熱材の場合には断熱性の低下だ
けではなく、クラツク発生の原因となつて長期の
使用に耐えないという致命的欠陥を生起する欠点
があつた。 又、フイラメント或はストランド状のガラス繊
維の複数層からなり、互いにガラス繊維の複数層
はほぼ平行に、且つ各層のガラス繊維の長手方向
が各隣接層のガラス繊維の長手方向と交又させ、
硬質発泡体がマツトのガラス繊維間の間隙を完全
に充填させたことを特徴とする構造用積層品も公
知である（特公昭57−58294号）。しかしながら、
この方法で得られるガラス繊維強化フオームは、
ガラスフイラメント同志にからみ合いがないので
断熱性の面では極めて好ましい性能を示すが、−
162℃という超低温条件下ではフオームにクラツ
クが発生し易い欠点がある。これ迄の所プラスチ
ツクマテリアルvol.16，No10（1975年）に紹介さ
れているガラス繊維のメツシユを低温側面層にラ
イニングするMLシステムが最も適当な断熱工法
とされているが、この方法はスプレーフオーム工
法であるためウレタンのスプレーロスが大きく、
工場生産が困難という難点があつた。 （発明の目的） 本願は、LNGのような超低温液化ガス容器の
断熱材として用いた場合、優れた断熱性と長期の
使用に耐える補強効果を有する繊維強化フオーム
を、安定して量産し得る製造方法を提供せんとす
るものである。 即ち、長い繊維からなる帯状のストランドマツ
トで、各繊維を可及的少量の粉未状バインダーで
ランダム方向に交錯させながら粗く部分的に結合
させたものを、少くとも２層好ましくは３〜６層
積層し、発泡性合成樹脂原液を散布した後、この
発泡性原液が、発泡し始めない時期に、ストラン
ドマツト上面に発泡性原液が滲じみ出す迄圧縮し
て各繊維間に内包された空気を完全に排出させ
る。その後発泡性原液を発泡させることによつ
て、発泡圧で粉未状バインダーによる結合部を解
離させると共に、各繊維間の空間をフオームで充
満させてクラツク発生の原因となる空気溜り（ボ
イド）の形成を防止しつつ、自由発泡を自質的に
制限する加圧ゾーンを通過させることによつて、
フオーム成形体の上面平坦性と厚みの制御を行
い、各繊維のからみ合いを残しながら均一に発泡
体中に繊維を分散させた強化フオームを製造する
方法である。 （発明の構成） 本願で使用されるストランドマツトはガラス繊
維が最適で、その他ポリアミドやポリエステルの
ような合成繊維、炭素繊維やセラミツク繊維のよ
うな無機繊維等も使用可能である。繊維のフイラ
メントは特に制約はないが、好ましくは25ミクロ
ン以下の長いフイラメントから作られたストラン
ドマツトで、１枚のマツトの厚さが３〜５mm程度
のものが好適で、通常50ｍ以上の長い帯状のマツ
トが生産に使用される。このストランドマツト
は、ガラス繊維の場合について例示すると、各フ
イラメントはポリウレタン樹脂等の繊維集束剤で
処理され、互いにフイラメントのからみ合いを保
持させるために粉未状の樹脂バインダーで部分的
に結合させたものを用いる。 粉未状の樹脂バインダーは、マツト形状を保持
し得る範囲で可能な限り少いものがよく、通常繊
維重量の５％以下最適には1.5〜3.5重量％の範囲
のものである。粉未状樹脂バインダーの使用量が
５重量％以上になると、発泡性合成樹脂原液の発
泡圧では解離が困難となり、従つて均一な繊維の
分散状態のフオームが得られ難くなる。一方1.5
重量％以下の使用量ではフイラメント同志の結合
が充分でなくストランドマツトとしての形状保持
が困難となる。 本願の繊維強化フオームをメンブレン方式の
LNG用断熱材として用いる場合、フオーム中の
ガラス繊維の好ましい含有率は６〜30重量％、最
適には８〜15重量％の範囲である。６重量％未満
では低温時のクラツク発生防止効果が乏しく、一
方30重量％以上では合成樹脂発泡性原液の発泡時
にフオームの割れや異常発泡の原因となるからで
ある。 一般に、３〜５mm厚みの繊維のストランドマツ
トの単位面積当りの重量が200〜600ｇ／m2のもの
を用い、２〜６層積層して１m2当りの重さを1200
ｇ程度とし、フオームの最終成形厚みが100〜150
mmとなるように発泡成形するのがよい。尚ストラ
ンドマツトの長手方向の接続は、各層の接続部を
少しずつ長手方向にずらせると継ぎ目の異和感が
少なく、均一な分散状態を得るのに好都合であ
る。 本願で使用される発泡性合成樹脂の原液は、室
温で混合された後泡立ちにより白濁し始める迄の
時間即ちクリームタイムが１〜３分程度の比較的
初期反応の遅い配合系のものが好適で、一般に硬
質ポリウレタンフオーム又はフエノールフオーム
が使用される。このクリームタイムの遅い系を用
いるのは、ストランドマツト上に吐出された発泡
性原液がまだ低粘度の間に、ストランドマツトを
圧縮してフイラメント間の内包されている空気を
排出させると共に発泡性原液で置換し、充分均一
に含振させることが本願の目的を達成する上で極
めて重要であるからである。 この際の、ストランドマツトの圧縮度も重要な
因子で、圧縮率が大きすぎると、発泡時にフオー
ムの割れが起り易く、又圧縮率が小さすぎると、
均一発泡性原液を含浸させることができずに空気
が残存して、フオームに空洞を形成し低温時のフ
オームのクラツク発生の原因となる。好ましい圧
縮度は、原液がストランドマツトの上面全域に滲
じみ出る程度に圧縮することである。この圧縮は
どのような手段によつてもよいが、連続生産する
場合には多数のロールを並べ、ロールとコンベヤ
ーとの間隙を除々に小さくするように配置するの
が望ましい。尚ロールでストランドマツトを圧縮
すると、発泡性原液は幅方向の端縁部に集まる傾
向を示すので加圧ロールとしては凹レンズの断面
形状のように、中央部の径が小さく両端部の径を
大きくしたロールの使用が推奨される。均一径の
ロールを用いる場合には、コンベヤーの両端部に
堰を設けて、原液を押し戻すような手段を構じて
もよい。又加圧時に原液が後方へ押し戻されて新
しく吐出された原液の混ざり合うのを防止するた
めに、この含有ゾーンのコンベヤーに傾斜を設け
てもよい。或は加圧しすぎないように、加圧ロー
ルは一定圧力以上になると浮き上がるような装置
を付加して、より好ましい含浸状態を得るような
工夫をするのも望ましいことである。 発泡性原液はストランドマツトの進行方向とは
略々直角方向に吐出ノズルを移動させるトラバー
ス方式でストランドマツト上に散布してもよく、
又複数個のスプレーガンを横方向に並べて散布す
る方法をとつてもよい。或いはストランドマツト
の積層数によつては、予じめコンベヤー上に原液
を散布した後ストランドマツトを載置する方法を
用いてもよいし、これらを併用してもよい。 均一に発泡性原液がストランドマツトに含浸さ
れ、次いで発泡が開始される段階においては、発
泡性原液の発泡圧よりも僅かに大きい圧力で液の
自由発泡を抑制することによつて、フオームの厚
みの制御とフオームの上面の平坦性を持たせるよ
うにすることが必要である。この加圧手段として
は、上下の面材面に多数本のロールを並べ、下側
ロールは固定し、上側ロールは液の発泡圧よりも
僅かに大きい圧力で加圧できるような、圧力可変
装置をもつたロールとすることが望ましい。発泡
性原液の発泡圧は配合処方によつて異り、硬質ポ
リウレタンフオームの場合通常１〜３Kg／cm2程度
であるので、この場合は1.1〜５Kg／cm2の圧力に
調整するのが好ましい。この場合も発泡の初期段
階では、僅かな圧力で上側ロールは浮き上がるよ
うにし、発泡の後期の段階では液の発泡圧よりも
かなり大きい圧力で加圧できるように配慮して、
所望の発泡成形品厚みに調整することが望まし
い。 発泡が略々完了した成形品は、漸次硬化が進行
するが、この段階では、上下にスチールベルトコ
ンベヤーを配置して、大圧力で加圧して成形品の
寸法形状を保持させると共に発泡成形品を次の切
断工程へ送り込むための駆動の補助手段としても
利用することができる。尚スチールベルトを加熱
してフオームの硬化を促進させることもできる
し、又スチールベルトと切断装置の間に加熱装置
を配して硬化を促進させるようにしてもよい。 発泡成形体の上下面に積層する面材は、紙、合
成樹脂フイルム、金属の薄板、布状物のような柔
軟性のあるものが好ましいが、必要に応じて剛性
の大きい石こう板やプラスチツク板、木板、金属
板のような建材用として用いられる公知の種々の
板状体を上下又は片面に使用することもできる。
又紙に離型処理したり、接着性の小さい弗素樹脂
やポリオレフインのような合成樹脂フイルムを上
下面材として用い、成形品の硬化完了後剥離して
面材のない発泡成形品を製造することもできる。 （実施例） 実施例 １ Ｐ液とＲ液の２成分系硬質ポリウレタンフオー
ム用原液を用い、第１図に示した製造装置により
ガラス繊維強化ポリウレタンフオームを製造し
た。 硬化ポリウレタンフオーム用原液は、Ｐ液（ポ
リイソシアネート成分）の粘度が450センチポイ
ズ（20℃、Ｂ型粘度計による測定）、Ｒ液（ポリ
オールに各種配合剤をプレミツクスした成分）の
粘度が2200センチポイズ（20℃、Ｂ型粘度計使
用）で、Ｐ液の液温を20℃、Ｒ液の液温を25℃に
調整し、両者を１：１で等量混合した場合のクリ
ームタイムは１分35秒、発泡により最高の厚みに
達した後タツクフリーになる迄の時間が10分であ
つた。 第１図の装置は、幅1.2ｍ、ガラス繊維のスト
ランドマツトの送り出し位置１から硬質ポリウレ
タンフオーム原液の吐出口２迄の距離が1.5ｍ、
吐出口からガラスストランドマツトの加圧開始点
３迄が１ｍ、加圧含浸ゾーンの距離３１〜３３が
２ｍ、発泡開始点４からスチールベルトコンベヤ
ー５迄の距離が３ｍ、スチールベルトコンベヤー
の長さを６ｍとし、又コンベヤー６のスピードは
1.5ｍ／分、ミキシングヘツドの幅方向へのトラ
バーススピーカは30ｍ／分に調整して硬質ポリウ
レタンフオーム用混合原液を29Kg／分で吐出させ
た。 使用したガラス繊維はフイラメント径15μ、単
位面積当りの重量が300ｇ／m2で、厚さが約５mm
のストランドマツトで粉未状バインダー樹脂はガ
ラス繊維重量に対し2.5重量％用いて軽くからみ
合わせたもので幅１ｍ、長さ50ｍのものを４層積
み重ねて用いた。 又面材１０，１１は上下共に単位面積当りの重
量が75ｇ／m2のクラフト紙を用いた。尚ガラスス
トランドマツトは送り出し後、予備圧縮治具１２
で約1/2厚みに圧縮し、ミキシングヘツドの吐出
口２より硬質ポリウレタンフオーム原液を吐出さ
せ、含浸ロール３１，３２，３３でガラスストラ
ンドマツトの上面に硬質ポリウレタンフオーム原
液が滲じみ出す迄漸次圧縮率を大きくして圧縮し
た。この圧縮の初期ではまだ硬質ポリウレタンフ
オーム原液は発泡反応は始まつておらず、途中か
ら白濁し始め発泡開始点４近辺で急激な泡立ちに
よる膨張が始まつた。この際発泡開始した泡状体
の上面を、平坦にする程度に軽く加圧できる高さ
調整可能な加圧ロール４１，４２，４３，４４を
所望高さに順次並べて加圧した。この加圧ロール
の高さは、フオームが自由発泡する時の時間とフ
オーム高さの関係を求め、それよりも５％低い位
置にそれぞれ設定した。４４の加圧ロールに達し
た時にはフオームの高さは略々150mmになつた。
その後、コンベヤー６のスピードと同調させた上
下１対のスチールコンベヤー５，５’を通過させ
て、正しくフオームの高さを150mmに調整させ、
完全に硬化が終つた段階で所望長さ例えば3000mm
にカツター（図示していない）で栽断して高さ
150mm、幅1000mmのガラス繊維強化ポリウレタン
フオームを得た。フオームの密度は0.087ｇ／m3
であつた。得られたガラス繊維強化ポリウレタン
フオームの高さ75mm、幅500mm、長手方向に前か
ら1500mm即ち中心位置、高さ75mm、幅500mm、長
手方向前から750mm、及び2250mmの位置、及び高
さ110mm、幅500mm、長手方向前から2250mmの各位
置の近辺からそれぞれ30×30×30mmの試片を３個
ずつ切り出し、ASTM Ｄ−1632−1972に記載の
方法に準拠して引張りヤング率を測定し、その平
均値μを求め、個々の測定値のバラツキの標準偏
差σより引張りヤング率の変動係数Ｃを次式によ
り求めた所、 Ｃ＝σ／μ Ｃは0.04と極めてバラツキが小さく、従つてガラ
ス繊維が均一に分散しているとみることができ
る。 比較例 ガラス繊維ストランドマツトの粉未状樹脂バイ
ンダー量が、ガラス繊維重量に対して5.5％と比
較的密に結合させたものを用いた以外は全く実施
例１と同様にしてガラス繊維強化ポリウレタンフ
オームを得た。得られたフオームの密度は0.089
（ｇ／m3）とほとんど変らなかつたが、引張りヤ
ング率の変動係数Ｃは、0.25と大きく、従つてガ
ラス繊維の分散は本願のものより相当劣るもので
あつた。 実施例 ２〜７ フリー発泡密度が0.085（ｇ／m3）のポリウレタ
ン発泡性の原液を用いたガラス繊維ストランドマ
ツトの単位面積当りの重量と積層数及び原液の吐
出量を第１表に示した範囲で変えることによつ
て、フオーム中のガラス繊維の含有率を変化させ
たガラス繊維強化ポリウレタンフオームを実施例
１と同様にして得た。それぞれのフオーム密度及
びガラス繊維含有率は第１表に併記した通りであ
つた。
低温液化ガスの貯蔵容器内等に使用する繊維強化
断熱フオームの製造方法に関する。 （従来の技術） 細長いガラスフイラメントからなる網状補強材
をもつ連続したポリウレタン泡状体製剛性パネル
の製造は公知である（特公昭45−30233号）。この
方法は、パネルの厚みよりも長いガラスフイラメ
ントをテープの長さ方向に対して横方向に配置し
たガラスフイラメント製のテープで形成したコン
デンスドコクーンを縦方向に引張ることによつ
て、ガラスフイラメントを種々の方向に交差配分
し、しかもその厚さをテープの初めの厚さの約20
倍に膨張させその上下にガラス膜又はガラス網を
積層し、所望のパネル厚みに押圧した後ポリウレ
タン原液を噴霧し、発泡硬化させる方法である
が、ガラスフイラメントのフオーム内における均
一分散が困難である上、ガラスフイラメント内に
初期に内蔵されている空気がフオーム中に残存し
て大きな空間を生じ易く、建材等の断熱パネルと
してであれば余り大きな問題にはならないが、−
162℃のLNG用断熱材の場合には断熱性の低下だ
けではなく、クラツク発生の原因となつて長期の
使用に耐えないという致命的欠陥を生起する欠点
があつた。 又、フイラメント或はストランド状のガラス繊
維の複数層からなり、互いにガラス繊維の複数層
はほぼ平行に、且つ各層のガラス繊維の長手方向
が各隣接層のガラス繊維の長手方向と交又させ、
硬質発泡体がマツトのガラス繊維間の間隙を完全
に充填させたことを特徴とする構造用積層品も公
知である（特公昭57−58294号）。しかしながら、
この方法で得られるガラス繊維強化フオームは、
ガラスフイラメント同志にからみ合いがないので
断熱性の面では極めて好ましい性能を示すが、−
162℃という超低温条件下ではフオームにクラツ
クが発生し易い欠点がある。これ迄の所プラスチ
ツクマテリアルvol.16，No10（1975年）に紹介さ
れているガラス繊維のメツシユを低温側面層にラ
イニングするMLシステムが最も適当な断熱工法
とされているが、この方法はスプレーフオーム工
法であるためウレタンのスプレーロスが大きく、
工場生産が困難という難点があつた。 （発明の目的） 本願は、LNGのような超低温液化ガス容器の
断熱材として用いた場合、優れた断熱性と長期の
使用に耐える補強効果を有する繊維強化フオーム
を、安定して量産し得る製造方法を提供せんとす
るものである。 即ち、長い繊維からなる帯状のストランドマツ
トで、各繊維を可及的少量の粉未状バインダーで
ランダム方向に交錯させながら粗く部分的に結合
させたものを、少くとも２層好ましくは３〜６層
積層し、発泡性合成樹脂原液を散布した後、この
発泡性原液が、発泡し始めない時期に、ストラン
ドマツト上面に発泡性原液が滲じみ出す迄圧縮し
て各繊維間に内包された空気を完全に排出させ
る。その後発泡性原液を発泡させることによつ
て、発泡圧で粉未状バインダーによる結合部を解
離させると共に、各繊維間の空間をフオームで充
満させてクラツク発生の原因となる空気溜り（ボ
イド）の形成を防止しつつ、自由発泡を自質的に
制限する加圧ゾーンを通過させることによつて、
フオーム成形体の上面平坦性と厚みの制御を行
い、各繊維のからみ合いを残しながら均一に発泡
体中に繊維を分散させた強化フオームを製造する
方法である。 （発明の構成） 本願で使用されるストランドマツトはガラス繊
維が最適で、その他ポリアミドやポリエステルの
ような合成繊維、炭素繊維やセラミツク繊維のよ
うな無機繊維等も使用可能である。繊維のフイラ
メントは特に制約はないが、好ましくは25ミクロ
ン以下の長いフイラメントから作られたストラン
ドマツトで、１枚のマツトの厚さが３〜５mm程度
のものが好適で、通常50ｍ以上の長い帯状のマツ
トが生産に使用される。このストランドマツト
は、ガラス繊維の場合について例示すると、各フ
イラメントはポリウレタン樹脂等の繊維集束剤で
処理され、互いにフイラメントのからみ合いを保
持させるために粉未状の樹脂バインダーで部分的
に結合させたものを用いる。 粉未状の樹脂バインダーは、マツト形状を保持
し得る範囲で可能な限り少いものがよく、通常繊
維重量の５％以下最適には1.5〜3.5重量％の範囲
のものである。粉未状樹脂バインダーの使用量が
５重量％以上になると、発泡性合成樹脂原液の発
泡圧では解離が困難となり、従つて均一な繊維の
分散状態のフオームが得られ難くなる。一方1.5
重量％以下の使用量ではフイラメント同志の結合
が充分でなくストランドマツトとしての形状保持
が困難となる。 本願の繊維強化フオームをメンブレン方式の
LNG用断熱材として用いる場合、フオーム中の
ガラス繊維の好ましい含有率は６〜30重量％、最
適には８〜15重量％の範囲である。６重量％未満
では低温時のクラツク発生防止効果が乏しく、一
方30重量％以上では合成樹脂発泡性原液の発泡時
にフオームの割れや異常発泡の原因となるからで
ある。 一般に、３〜５mm厚みの繊維のストランドマツ
トの単位面積当りの重量が200〜600ｇ／m2のもの
を用い、２〜６層積層して１m2当りの重さを1200
ｇ程度とし、フオームの最終成形厚みが100〜150
mmとなるように発泡成形するのがよい。尚ストラ
ンドマツトの長手方向の接続は、各層の接続部を
少しずつ長手方向にずらせると継ぎ目の異和感が
少なく、均一な分散状態を得るのに好都合であ
る。 本願で使用される発泡性合成樹脂の原液は、室
温で混合された後泡立ちにより白濁し始める迄の
時間即ちクリームタイムが１〜３分程度の比較的
初期反応の遅い配合系のものが好適で、一般に硬
質ポリウレタンフオーム又はフエノールフオーム
が使用される。このクリームタイムの遅い系を用
いるのは、ストランドマツト上に吐出された発泡
性原液がまだ低粘度の間に、ストランドマツトを
圧縮してフイラメント間の内包されている空気を
排出させると共に発泡性原液で置換し、充分均一
に含振させることが本願の目的を達成する上で極
めて重要であるからである。 この際の、ストランドマツトの圧縮度も重要な
因子で、圧縮率が大きすぎると、発泡時にフオー
ムの割れが起り易く、又圧縮率が小さすぎると、
均一発泡性原液を含浸させることができずに空気
が残存して、フオームに空洞を形成し低温時のフ
オームのクラツク発生の原因となる。好ましい圧
縮度は、原液がストランドマツトの上面全域に滲
じみ出る程度に圧縮することである。この圧縮は
どのような手段によつてもよいが、連続生産する
場合には多数のロールを並べ、ロールとコンベヤ
ーとの間隙を除々に小さくするように配置するの
が望ましい。尚ロールでストランドマツトを圧縮
すると、発泡性原液は幅方向の端縁部に集まる傾
向を示すので加圧ロールとしては凹レンズの断面
形状のように、中央部の径が小さく両端部の径を
大きくしたロールの使用が推奨される。均一径の
ロールを用いる場合には、コンベヤーの両端部に
堰を設けて、原液を押し戻すような手段を構じて
もよい。又加圧時に原液が後方へ押し戻されて新
しく吐出された原液の混ざり合うのを防止するた
めに、この含有ゾーンのコンベヤーに傾斜を設け
てもよい。或は加圧しすぎないように、加圧ロー
ルは一定圧力以上になると浮き上がるような装置
を付加して、より好ましい含浸状態を得るような
工夫をするのも望ましいことである。 発泡性原液はストランドマツトの進行方向とは
略々直角方向に吐出ノズルを移動させるトラバー
ス方式でストランドマツト上に散布してもよく、
又複数個のスプレーガンを横方向に並べて散布す
る方法をとつてもよい。或いはストランドマツト
の積層数によつては、予じめコンベヤー上に原液
を散布した後ストランドマツトを載置する方法を
用いてもよいし、これらを併用してもよい。 均一に発泡性原液がストランドマツトに含浸さ
れ、次いで発泡が開始される段階においては、発
泡性原液の発泡圧よりも僅かに大きい圧力で液の
自由発泡を抑制することによつて、フオームの厚
みの制御とフオームの上面の平坦性を持たせるよ
うにすることが必要である。この加圧手段として
は、上下の面材面に多数本のロールを並べ、下側
ロールは固定し、上側ロールは液の発泡圧よりも
僅かに大きい圧力で加圧できるような、圧力可変
装置をもつたロールとすることが望ましい。発泡
性原液の発泡圧は配合処方によつて異り、硬質ポ
リウレタンフオームの場合通常１〜３Kg／cm2程度
であるので、この場合は1.1〜５Kg／cm2の圧力に
調整するのが好ましい。この場合も発泡の初期段
階では、僅かな圧力で上側ロールは浮き上がるよ
うにし、発泡の後期の段階では液の発泡圧よりも
かなり大きい圧力で加圧できるように配慮して、
所望の発泡成形品厚みに調整することが望まし
い。 発泡が略々完了した成形品は、漸次硬化が進行
するが、この段階では、上下にスチールベルトコ
ンベヤーを配置して、大圧力で加圧して成形品の
寸法形状を保持させると共に発泡成形品を次の切
断工程へ送り込むための駆動の補助手段としても
利用することができる。尚スチールベルトを加熱
してフオームの硬化を促進させることもできる
し、又スチールベルトと切断装置の間に加熱装置
を配して硬化を促進させるようにしてもよい。 発泡成形体の上下面に積層する面材は、紙、合
成樹脂フイルム、金属の薄板、布状物のような柔
軟性のあるものが好ましいが、必要に応じて剛性
の大きい石こう板やプラスチツク板、木板、金属
板のような建材用として用いられる公知の種々の
板状体を上下又は片面に使用することもできる。
又紙に離型処理したり、接着性の小さい弗素樹脂
やポリオレフインのような合成樹脂フイルムを上
下面材として用い、成形品の硬化完了後剥離して
面材のない発泡成形品を製造することもできる。 （実施例） 実施例 １ Ｐ液とＲ液の２成分系硬質ポリウレタンフオー
ム用原液を用い、第１図に示した製造装置により
ガラス繊維強化ポリウレタンフオームを製造し
た。 硬化ポリウレタンフオーム用原液は、Ｐ液（ポ
リイソシアネート成分）の粘度が450センチポイ
ズ（20℃、Ｂ型粘度計による測定）、Ｒ液（ポリ
オールに各種配合剤をプレミツクスした成分）の
粘度が2200センチポイズ（20℃、Ｂ型粘度計使
用）で、Ｐ液の液温を20℃、Ｒ液の液温を25℃に
調整し、両者を１：１で等量混合した場合のクリ
ームタイムは１分35秒、発泡により最高の厚みに
達した後タツクフリーになる迄の時間が10分であ
つた。 第１図の装置は、幅1.2ｍ、ガラス繊維のスト
ランドマツトの送り出し位置１から硬質ポリウレ
タンフオーム原液の吐出口２迄の距離が1.5ｍ、
吐出口からガラスストランドマツトの加圧開始点
３迄が１ｍ、加圧含浸ゾーンの距離３１〜３３が
２ｍ、発泡開始点４からスチールベルトコンベヤ
ー５迄の距離が３ｍ、スチールベルトコンベヤー
の長さを６ｍとし、又コンベヤー６のスピードは
1.5ｍ／分、ミキシングヘツドの幅方向へのトラ
バーススピーカは30ｍ／分に調整して硬質ポリウ
レタンフオーム用混合原液を29Kg／分で吐出させ
た。 使用したガラス繊維はフイラメント径15μ、単
位面積当りの重量が300ｇ／m2で、厚さが約５mm
のストランドマツトで粉未状バインダー樹脂はガ
ラス繊維重量に対し2.5重量％用いて軽くからみ
合わせたもので幅１ｍ、長さ50ｍのものを４層積
み重ねて用いた。 又面材１０，１１は上下共に単位面積当りの重
量が75ｇ／m2のクラフト紙を用いた。尚ガラスス
トランドマツトは送り出し後、予備圧縮治具１２
で約1/2厚みに圧縮し、ミキシングヘツドの吐出
口２より硬質ポリウレタンフオーム原液を吐出さ
せ、含浸ロール３１，３２，３３でガラスストラ
ンドマツトの上面に硬質ポリウレタンフオーム原
液が滲じみ出す迄漸次圧縮率を大きくして圧縮し
た。この圧縮の初期ではまだ硬質ポリウレタンフ
オーム原液は発泡反応は始まつておらず、途中か
ら白濁し始め発泡開始点４近辺で急激な泡立ちに
よる膨張が始まつた。この際発泡開始した泡状体
の上面を、平坦にする程度に軽く加圧できる高さ
調整可能な加圧ロール４１，４２，４３，４４を
所望高さに順次並べて加圧した。この加圧ロール
の高さは、フオームが自由発泡する時の時間とフ
オーム高さの関係を求め、それよりも５％低い位
置にそれぞれ設定した。４４の加圧ロールに達し
た時にはフオームの高さは略々150mmになつた。
その後、コンベヤー６のスピードと同調させた上
下１対のスチールコンベヤー５，５’を通過させ
て、正しくフオームの高さを150mmに調整させ、
完全に硬化が終つた段階で所望長さ例えば3000mm
にカツター（図示していない）で栽断して高さ
150mm、幅1000mmのガラス繊維強化ポリウレタン
フオームを得た。フオームの密度は0.087ｇ／m3
であつた。得られたガラス繊維強化ポリウレタン
フオームの高さ75mm、幅500mm、長手方向に前か
ら1500mm即ち中心位置、高さ75mm、幅500mm、長
手方向前から750mm、及び2250mmの位置、及び高
さ110mm、幅500mm、長手方向前から2250mmの各位
置の近辺からそれぞれ30×30×30mmの試片を３個
ずつ切り出し、ASTM Ｄ−1632−1972に記載の
方法に準拠して引張りヤング率を測定し、その平
均値μを求め、個々の測定値のバラツキの標準偏
差σより引張りヤング率の変動係数Ｃを次式によ
り求めた所、 Ｃ＝σ／μ Ｃは0.04と極めてバラツキが小さく、従つてガラ
ス繊維が均一に分散しているとみることができ
る。 比較例 ガラス繊維ストランドマツトの粉未状樹脂バイ
ンダー量が、ガラス繊維重量に対して5.5％と比
較的密に結合させたものを用いた以外は全く実施
例１と同様にしてガラス繊維強化ポリウレタンフ
オームを得た。得られたフオームの密度は0.089
（ｇ／m3）とほとんど変らなかつたが、引張りヤ
ング率の変動係数Ｃは、0.25と大きく、従つてガ
ラス繊維の分散は本願のものより相当劣るもので
あつた。 実施例 ２〜７ フリー発泡密度が0.085（ｇ／m3）のポリウレタ
ン発泡性の原液を用いたガラス繊維ストランドマ
ツトの単位面積当りの重量と積層数及び原液の吐
出量を第１表に示した範囲で変えることによつ
て、フオーム中のガラス繊維の含有率を変化させ
たガラス繊維強化ポリウレタンフオームを実施例
１と同様にして得た。それぞれのフオーム密度及
びガラス繊維含有率は第１表に併記した通りであ
つた。
【表】
このようにして得たガラス繊維強化硬質ポリウ
レタンフオームから厚さ150mm、幅600mm、長さ
600mmの大きさの試片を切り取り、プラスチツク
マテリアル vol16、No.10（1975）に携載の
「“ML System”ウレタンフオームによる内側防
熱」に記載されている小型膜型テストに準じて、
試片の四周に木枠を接着剤で接着して拘束し、液
体窒素で片面側から８時間冷却する静的試験の場
合の耐クラツク性、及び、静的試験でクラツクの
発生しなかつた試片につき、中央に長さ50mm、深
さ10mmのノツチを入れ、更に６時間液体窒素で冷
却を続けて、ノツチからのクラツクの伝播状況を
調べた。次いで冷却状態の試片に楔落下衝撃試験
を行いクラツクの発生状況を調べた。その結果を
第２表に示した。
レタンフオームから厚さ150mm、幅600mm、長さ
600mmの大きさの試片を切り取り、プラスチツク
マテリアル vol16、No.10（1975）に携載の
「“ML System”ウレタンフオームによる内側防
熱」に記載されている小型膜型テストに準じて、
試片の四周に木枠を接着剤で接着して拘束し、液
体窒素で片面側から８時間冷却する静的試験の場
合の耐クラツク性、及び、静的試験でクラツクの
発生しなかつた試片につき、中央に長さ50mm、深
さ10mmのノツチを入れ、更に６時間液体窒素で冷
却を続けて、ノツチからのクラツクの伝播状況を
調べた。次いで冷却状態の試片に楔落下衝撃試験
を行いクラツクの発生状況を調べた。その結果を
第２表に示した。
【表】
【表】
（発明の効果）
ガラス繊維のストランドマツトで強化しないフ
オームは、液体窒素で冷却するだけでクラツクが
発生するのに対して、ガラスストランドマツト強
化フオームは単なる冷却だけではクラツクの発生
は認められなかつた。しかしながらノツチテスト
及び楔落下衝撃テストの結果からはガラス繊維含
有率がガラス繊維強化フオーム重量に対して８〜
15％の範囲であり、且つガラスストランドマツト
の粉未樹脂バインダーの割合がウレタンフオーム
の発泡圧によつて解離し得る範囲に粗に結合させ
ることによつて、均一なガラス繊維の分散状態の
フオームが得られるので液化天然ガスのような超
低温ガス貯蔵用容器等の断熱材として優れた断熱
材と長期耐久性を有する繊維強化フオームを得る
ことができ、省エネルギーの面から極めて工業的
に有用な技術ということができる。
オームは、液体窒素で冷却するだけでクラツクが
発生するのに対して、ガラスストランドマツト強
化フオームは単なる冷却だけではクラツクの発生
は認められなかつた。しかしながらノツチテスト
及び楔落下衝撃テストの結果からはガラス繊維含
有率がガラス繊維強化フオーム重量に対して８〜
15％の範囲であり、且つガラスストランドマツト
の粉未樹脂バインダーの割合がウレタンフオーム
の発泡圧によつて解離し得る範囲に粗に結合させ
ることによつて、均一なガラス繊維の分散状態の
フオームが得られるので液化天然ガスのような超
低温ガス貯蔵用容器等の断熱材として優れた断熱
材と長期耐久性を有する繊維強化フオームを得る
ことができ、省エネルギーの面から極めて工業的
に有用な技術ということができる。
第１図は本発明の繊維強化フオームを製造する
ための一実施例を示す装置の側面図である。 １……ストランドマツト、２……吐出ノズル、
３１，３２，３３……含有ロール、４１，４２，
４３，４４……加圧ロール、５，５……スチール
ベルト、６……コンベヤー、１０，１１……面
材、１２……予備圧縮治具。
ための一実施例を示す装置の側面図である。 １……ストランドマツト、２……吐出ノズル、
３１，３２，３３……含有ロール、４１，４２，
４３，４４……加圧ロール、５，５……スチール
ベルト、６……コンベヤー、１０，１１……面
材、１２……予備圧縮治具。
Claims (1)
- １ 連続した帯状のストランドマツトと合成樹脂
発泡性原液とを一体的に発泡硬化させた繊維強化
フオームを製造する方法において、繊維がランダ
ム方向に交錯し且つ少量の粉未状バインダーによ
つて粗に結合したストランドマツトを少なくとも
２層以上積層して使用し、散布された合成樹脂発
泡性原液が発泡反応を開始しない段階で、ストラ
ンドマツト上面に合成樹脂発泡性原液が滲じみ出
る迄ストランドマツトを圧縮し、次いで、合成樹
脂発泡性原液が自由発泡によつて到達する厚みを
実質的に制限する範囲の加圧ゾーンを通過させな
がら発泡させることによつて、前記ストランドマ
ツトの粉未状バインダーの結合部を解離させ合成
樹脂発泡体中に繊維を均一に分散させることを特
徴とする繊維強化フオームの精造方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59116952A JPS60259414A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 繊維強化フオ−ムの製造方法 |
| FR858508464A FR2565522B1 (fr) | 1984-06-06 | 1985-06-05 | Procede de fabrication d'un article en mousse renforcee de fibres |
| BE0/215137A BE902594A (fr) | 1984-06-06 | 1985-06-05 | Procede de fabrication d'un article en mousse renforce de fibres. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59116952A JPS60259414A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 繊維強化フオ−ムの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60259414A JPS60259414A (ja) | 1985-12-21 |
| JPH0249612B2 true JPH0249612B2 (ja) | 1990-10-30 |
Family
ID=14699795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59116952A Granted JPS60259414A (ja) | 1984-06-06 | 1984-06-06 | 繊維強化フオ−ムの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60259414A (ja) |
| BE (1) | BE902594A (ja) |
| FR (1) | FR2565522B1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62240516A (ja) * | 1986-04-12 | 1987-10-21 | Nissan Shatai Co Ltd | 発泡性樹脂製品の製造方法 |
| JPH0315124U (ja) * | 1989-06-23 | 1991-02-15 | ||
| FR2876437B1 (fr) * | 2004-10-08 | 2007-01-19 | Cryospace L Air Liquide Aerosp | Dispositif d'isolation cryogenique, procede de mise en oeuvre et utilisation d'un tel dispositif d'isolation, et lanceur equipe d'un tel dispositif d'isolation |
| JP4909505B2 (ja) * | 2004-10-26 | 2012-04-04 | 東洋ゴム工業株式会社 | 樹脂発泡体の製造方法 |
| WO2007100511A2 (en) * | 2006-02-22 | 2007-09-07 | Owens Corning Intellectual Capital, Llc | Precursor for fiber reinforced foam structure |
| US10947163B2 (en) | 2015-01-28 | 2021-03-16 | Nichias Corporation | Foam |
| FR3088571B1 (fr) * | 2018-11-19 | 2021-12-17 | Gaztransport Et Technigaz | Procede et systeme de preparation d’un bloc de mousse polyurethane/polyisocyanurate d’un massif d’isolation thermique d’une cuve |
| CN114791068B (zh) * | 2022-05-19 | 2024-11-26 | 唐山顺浩环保科技有限公司 | 一种用于输送高温热媒的预制架空复合保温管及生产工艺 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3617594A (en) * | 1969-06-06 | 1971-11-02 | Specialty Converters | Manufacture of foam-filled sheet products |
| US3867494A (en) * | 1973-03-06 | 1975-02-18 | Owens Corning Fiberglass Corp | Method and apparatus for producing fiber reinforced organic foam |
| US4028158A (en) * | 1976-01-19 | 1977-06-07 | The Celotex Corporation | Structural laminate and method for making same |
| JPS57135128A (en) * | 1981-02-14 | 1982-08-20 | Matsushita Electric Works Ltd | Nanufacture of structure-plate |
-
1984
- 1984-06-06 JP JP59116952A patent/JPS60259414A/ja active Granted
-
1985
- 1985-06-05 BE BE0/215137A patent/BE902594A/fr not_active IP Right Cessation
- 1985-06-05 FR FR858508464A patent/FR2565522B1/fr not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60259414A (ja) | 1985-12-21 |
| BE902594A (fr) | 1985-09-30 |
| FR2565522B1 (fr) | 1990-03-09 |
| FR2565522A1 (fr) | 1985-12-13 |
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|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |