JPS62778B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、主として液化天然ガス、液化石油ガ
ス等の超低温液化ガスを貯蔵、或は、輸送するた
めのメンブレタンクやセミブレンタンクの周側壁
面、底壁面に配設されて使用される耐圧ボードに
関する。

上記のような用途に供せられるボードにおいて
は、本来の断熱性はもとより、前記タンクの側壁
や底壁に作用する内圧、及び、タンクの動揺、そ
の他の原因により側壁に働く強大な荷重によつて
破壊されたり、変形を受けないようにするため
に、一般的な断熱ボードに比べて遥かに大なる耐
圧強度が要求され、かつ、取扱い施工面から軽量
化も要求される。

かかる要求に応える一手段として、断熱材自体
の耐圧強度が大きくなるように、即ち、高密度断
熱材を使用することが考えられ、この場合は、例
えば、ポリウレタンの場合に100Kg／m³程度以上
の高密度のものが必要となることがある。その結
果、製品重量が大きくなつて、それの取扱い面や
施工面に悪影響を及ぼすのみならず、この種ボー
ドとして第一義的要求であるところの、断熱性も
低下する問題がある。即ち、ポリウレタンフオー
ムなど発泡樹脂製の断熱材の断熱性は高密度化に
伴い悪化するのである。

また、断熱性の低下がなく、かつ、軽量にして
十分に高い耐圧強度を有する断熱ボードとして、
元来が宇宙ロケツトの推進燃料（液体水素）タン
ク用防熱材として開発されたもので、特殊なガラ
ス繊維立体格子を予め配設した型枠中に発泡性断
熱材を発泡させることにより三方向にガラス繊維
を含有するものや、特開昭52−26648号公報等で
みられるように、ガラス繊維シートと断熱材とを
多層に重合接着させたものをその積層面と直角に
切断し、次に、その切断した層とガラス繊維シー
トを再び交互に重合接着一体化した複合断熱材が
知られているが、前者の場合は、特殊材料を多量
に要するとともに、非常に高度な発泡技術を要
し、また、後者の場合は、複雑な製造工程を要
し、殊に接着、切断工程の品質管理が困難なこと
から均質なボードを多量生産することが困難であ
り、材料面、製造面で非常に高価なものになつて
しまう難点があつた。

更に、冒述の如き要求に応える他の手段とし
て、一般的な使用態様からボードの表面保護及び
タンク等への固定保持のために表裏両面に接合一
体化される合板等の二枚の表面材間に、適当間隔
を隔てて複数本の柱状部材を固着介在させ、これ
らによつて形成される空間部に樹脂製断熱材を発
泡させ、もつて、前記柱状部材に所要の圧縮強度
を負担させたものが考えられているが、この種形
態のボードで従来のものは、例えば、特開昭49−
105227号公報で示されているように、前記柱状部
材が天然素材である木製品であつたため、柱状部
材単体の圧縮強度は小さく、そのため、ボード全
体として所要の耐圧強度をもたせるには、柱状部
材の配置密度を大にするか、或は柱状部材単体を
大径化する要が生じ、これが断熱性を低下する要
因になり、また、ボードの総重量を増大する要因
にもなつており、その上、木製故に、原料の切出
し、切削加工といつた製造工程を要して、均質な
ものが得がたく、かつ、吸湿性を有するため、腐
蝕や含有水分の凍結に伴う体積膨張に起因する亀
裂発生等によつて、材質及び強度が経年低下し、
これがボードとしての耐久性（寿命）を縮めると
いつた問題があつた。

また、前記柱状部材を木製品ではなく合成樹脂
材料で構成することにより、木製のものに比べて
圧縮強度を顕著に向上させるという技術も、実公
昭52−39108号公報に示されているように、従来
より知られている。しかしながら、合成樹脂材料
で構成された柱状部材ではあつても、断熱材の肉
厚を大にして断熱性能を向上させようとする場合
には、柱状部材が細すぎると座屈変形し易くな
る、あるいは、ボードの板面に沿う方向で作用す
る剪断力に対する耐力が低くなるという欠点があ
り、柱状部材を太くすると、前記座屈や剪断耐力
の低下を防ぐ上では有効であつても、柱状部材の
大径化に伴つて断熱性能が低下する欠点があり、
結局、断熱性能の向上のために厚肉の断熱材を得
るに際しては、圧縮強度および剪断耐力の低下を
招くとともに、柱状部材の大径化による断熱性能
の低下を招くという問題点を避けられないものと
されていた。

本発明は、軽量で断熱機能の優れた高発泡の断
熱材を、厚みを大にしてさらに断熱性能を高めた
状態で得るにあたり、柱状部材の大径化を伴つて
断熱性能が低下するとか、柱状部材の座屈変形に
よる耐圧強度の低下、あるいは、剪断耐力の低下
を招くことなく、厚肉の断熱材を備えた耐圧断熱
ボードを得ることにその目的がある。

上記目的を達成するための本発明の特徴とする
構成は、発泡樹脂製断熱材に、適当間隔を隔てて
かつそれの肉厚方向に貫通又はほぼ貫通する状態
で樹脂製の補強柱状部材の複数個を埋入させると
ともに、その補強柱状部材を前記断熱材の肉厚方
向に対して傾斜姿勢で埋入位置させ、さらに、前
記断熱材の肉厚内には、前記補強柱状部材群が貫
通支持される状態で一つ以上の板状体を介在させ
てある点にあり、かかる構成から、次の作用効果
を奏する。

木製のものに比べて耐圧強度のきわめて大きい
合成樹脂製の柱状部材によつてボードとしての所
要耐圧強度の大部分を負担できるから、断熱材自
体としては耐圧強度の小さいもの、つまり、低密
度高発泡のものを用いることができて、ボード全
体を厚肉である割に軽量化できる。加えて、断熱
材が低密度のもので良いことから、それ自体の熱
伝導率をも低下できる。この事と、元来が圧縮強
度の高い補強柱状部材の座屈変形を中間の板状体
で阻止して補強柱状部材単体の圧縮強度をさらに
高め、しかも、その補強柱状部材を断熱材の肉厚
方向に対して傾斜姿勢で埋入させて、耐圧強度と
剪断耐力とをともに高めてあることとの組合せに
より、軽量で、断熱性能に優れ、かつ、耐圧強度
ならびに剪断耐力に優れた厚肉の断熱ボードを得
ることができたものである。

以下に本発明の実施例を図面の記載に基づいて
説明する。

第１図は最も基本的な構造のものであつて、ポ
リウレタン、ポリスチレン、ポリエチレン、フエ
ノール樹脂等の発泡樹脂製断熱材４に、その面方
向に縦横夫々に適当間隔を隔てて、ポリエステ
ル、エポキシ、ガラス繊維又炭素繊維強化樹脂製
で、中実又は中空形の補強柱状部材３の複数個
を、断熱材４肉厚方向に貫通する状態で、かつ、
断熱材４の肉厚方向に対して傾斜した姿勢で埋入
させるとともに、前記断熱材４の肉厚方向での中
央部又はほぼ中央部に、合板、アルミニウム板、
ステンレス板などの、低温耐久性ならびに低温強
度を有する板状体５を、前記補強柱状部材３群を
貫通支持させる状態に介在したボードであり、こ
れの製作方法としては、○イ前記板状体５の表裏に
おいて発泡成形した前記断熱材４及び板状体５に
所要間隔を隔ててその肉厚方向に貫通する複数の
孔を形成し、この孔内に、予め別途成形した前記
柱状部材３を挿入する方法、○ロ前記同様に断熱材
４及び板状体５に形成した孔内に、未硬化の液状
樹脂（これはガラス繊維又は炭素繊維を混入した
ものも含む。）を注入して重合硬化させる方法、
○ハ型枠および板状体５を組立て、この型枠に前記
柱状部材３を板状体５に予め穿した孔に貫通させ
て並列固定させておいて、その空間部にポリウレ
タン原液やポリスチレン樹脂粒状物を入れて発泡
反応により空間部を充填させて柱状部材３と断熱
材４および板状体５とを一体化する方法。等が考
えられる。

そして、上記何れの方法においても、一度に相
当肉厚の大きなもの、つまり、必要とする断熱ボ
ード単体の肉厚の整数倍のものを作製し、これを
所要厚さにスライス状に切断する方法を採用する
こともできる。

尚、前記補強柱状部材３の直径（太さ）、及
び、配列ピツチは、それの構成材料の圧縮強度値
に応じて適宜設計するのであるが、殊に、繊維強
化樹脂を用いる場合は、直径の小さいものを少数
用いることで所期の目的を達成でき、更に、強化
のための混入繊維として長尺のものを用いて、こ
れを柱状部材の長手方向に沿つた配向姿勢にすれ
ば、圧縮強度を最も大きくできて、ボード耐圧強
度面で一層有利である。

上記の如き耐圧断熱ボードはそれのみを単体と
して用いられる場合もあるが、通常は、断熱材４
の表面保護およびタンクなど断熱対象駆体への固
定保持のために、第２図や第３図で示すように、
断熱材４り肉厚方向両面、或は、片面に、合板、
合板樹脂板、アルミニウム板などの表面材１を、
使用条件に応じ適宜選択して一体接合していわゆ
る、パネル形態で用いられるものである。

尚、上記のパネル形態のものにおいて、前記補
強柱状部材３の端部を前記表面材１に接合するに
際しては、唯単なる接当固着でも良いが、補強柱
状部材３の端部接着面積を増やすために、接着剤
を柱状部材３の端部周辺にハの字状に塗布して、
接合部面積が柱状部材３の中間部における横断面
積よりも大なるような手段を採ることによつて、
例えば、躯体に対して強力に締付け固定するよう
なときに補強柱状部材３に作用する強大な軸力を
広い接着部面積で分散させ、補強柱状部材３より
も耐圧縮強度の低い表面材１が局部的に破損、変
形することを回避できるように構成しても良い。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る耐圧断熱ボードの実施例を
示し、第１図は、一部切欠斜視図、第２図は第１
図における−線断面図、第３図および第４図
は夫々別の実施例を示す要部の拡大縦断面図であ
る。 ３……補強柱状部材、４……断熱材、５……板
状体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発泡樹脂製断熱材４に、適当間隔を隔ててか
   つそれの肉厚方向に貫通又はほぼ貫通する状態で
   樹脂製の補強柱状部材３の複数個を埋入させると
   ともに、その補強柱状部材３を前記断熱材４の肉
   厚方向に対して傾斜姿勢で埋入位置させ、さら
   に、前記断熱材４の肉厚内には、前記補強柱状部
   材３群が貫通支持される状態で一つ以上の板状体
   ５を介在させてある事を特徴とする耐圧断熱ボー
   ド。 ２ 前記補強柱状部材３がガラス繊維又は炭素繊
   維強化樹脂から構成されたものである特許請求の
   範囲第１項に記載の耐圧断熱ボード。 ３ 前記補強柱状部材３を構成する樹脂に混入の
   繊維が長尺の繊維であり、かつ、その長尺繊維を
   柱状部材３長手方向に沿つた又はほぼ沿つた配向
   姿勢に混入してある特許請求の範囲第２項に記載
   の耐圧断熱ボード。 ４ 前記板状体５が前記断熱材４の肉厚中央部又
   はほぼ中央部に一枚、介在されている特許請求の
   範囲第１項乃至第３項の何れかに記載の耐圧断熱
   ボード。