JPH04232034A - 中空巨大球体、およびそれを含む浮力材料 - Google Patents
中空巨大球体、およびそれを含む浮力材料Info
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、浸漬構造物（ｓｔｒｕ
ｃｔｕｒｅｓ ｉｍｍｅｒｇｅｅｓ） に浮力を与える
ために用いられる材料の分野に関する。
ｃｔｕｒｅｓ ｉｍｍｅｒｇｅｅｓ） に浮力を与える
ために用いられる材料の分野に関する。
【０００２】本発明は、より詳しくは、これらの中空巨
大球体が用いられている、軽量化中空巨大球体および浮
力材料に関する。
大球体が用いられている、軽量化中空巨大球体および浮
力材料に関する。
【０００３】
【従来技術および解決すべき課題】一般に浮力材料は、
多くの場合熱硬化性樹脂（ｒｅｓｉｎｅ ｔｈｅｒｍｏ
ｄｕｒｃｉｓｓａｂｌｅ）と、静水圧耐性のある軽量化
充填剤（ｃｈａｒｇｅ）との組合わせからなる。
多くの場合熱硬化性樹脂（ｒｅｓｉｎｅ ｔｈｅｒｍｏ
ｄｕｒｃｉｓｓａｂｌｅ）と、静水圧耐性のある軽量化
充填剤（ｃｈａｒｇｅ）との組合わせからなる。
【０００４】これらの軽量化充填剤は、最も多くの場合
、ガラス中空微小球体（またはマイクロバルーン）であ
る。これらは、特に特許ＵＳ−Ａ−２，７９７，２０１
およびＵＳ−Ａ−３，３６５，３１５の明細書に従って
製造することができる。熱硬化性樹脂と、ガラス中空微
小球体との組合わせによって得られた材料（すなわちシ
ンタクチックフォーム）は、用いられる樹脂の品質およ
びマイクロバルーンの品質による特徴を有する。これら
の材料の製造は、樹脂中に細孔が発生することを防ぎな
がら、液体状態の樹脂と、できるだけ高い割合のガラス
中空微小球とを混合して行なわれる。
、ガラス中空微小球体（またはマイクロバルーン）であ
る。これらは、特に特許ＵＳ−Ａ−２，７９７，２０１
およびＵＳ−Ａ−３，３６５，３１５の明細書に従って
製造することができる。熱硬化性樹脂と、ガラス中空微
小球体との組合わせによって得られた材料（すなわちシ
ンタクチックフォーム）は、用いられる樹脂の品質およ
びマイクロバルーンの品質による特徴を有する。これら
の材料の製造は、樹脂中に細孔が発生することを防ぎな
がら、液体状態の樹脂と、できるだけ高い割合のガラス
中空微小球とを混合して行なわれる。
【０００５】その際樹脂は熱硬化され、例えばガラス中
空微小球５５〜６５容量％と、熱硬化樹脂（ｒｅｓｉｎ
ｅ ｔｈｅｒｍｏｄｕｒｃｉｅ） ４５〜３５容量％と
からなる複合材料が得られる。このようなシンタクチッ
ク材料の製造条件は、例えば本出願人の特許ＦＲ−Ａ−
２，３４６，４０３、ＦＲ−Ａ−２，３６１，４３８お
よびＵＳ−Ａ−４，１０７，１３４の文書に記載されて
いる。
空微小球５５〜６５容量％と、熱硬化樹脂（ｒｅｓｉｎ
ｅ ｔｈｅｒｍｏｄｕｒｃｉｅ） ４５〜３５容量％と
からなる複合材料が得られる。このようなシンタクチッ
ク材料の製造条件は、例えば本出願人の特許ＦＲ−Ａ−
２，３４６，４０３、ＦＲ−Ａ−２，３６１，４３８お
よびＵＳ−Ａ−４，１０７，１３４の文書に記載されて
いる。
【０００６】これらの材料について一般に認められる特
徴は、これらの密度の低さ、静水圧縮機械特性、および
水吸収力の弱さである。
徴は、これらの密度の低さ、静水圧縮機械特性、および
水吸収力の弱さである。
【０００７】低密度は、熱硬化樹脂の密度、ガラス中空
微小球の密度、およびガラス中空微小球の容積充填率に
よる。一般に用いられる樹脂は、ポリエポキシド（特許
ＦＲ−Ａ−２，５９２，３８５）、不飽和ポリエステル
またはポリウレタンであってもよい。あるいは既に上に
述べられた、本出願人名義の特許文書、または特許ＧＢ
−Ａ−１，１９５，５６８の文書に記載されているよう
な、ポリブタジエンをベースとしていてもよい。
微小球の密度、およびガラス中空微小球の容積充填率に
よる。一般に用いられる樹脂は、ポリエポキシド（特許
ＦＲ−Ａ−２，５９２，３８５）、不飽和ポリエステル
またはポリウレタンであってもよい。あるいは既に上に
述べられた、本出願人名義の特許文書、または特許ＧＢ
−Ａ−１，１９５，５６８の文書に記載されているよう
な、ポリブタジエンをベースとしていてもよい。
【０００８】これらの材料についての一般的な記載は、
”ＳｙｎｔａｃｔｉｃＦｏａｍｓ Ｉ： ｐｒｅｐａｒ
ａｔｉｏｎ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｐｒｏｐ
ｅｒｔｉｅｓ” というタイトルの、Ｍ． Ｐｕｔｅｒ
ｍａｎ， Ｎ． ＮａｒｋｉｓおよびＳ． Ｋｅｎｉｇ
の論文に見られる。特許ＵＳ−Ａ−３，３５３，９８１
およびＵＳ−Ａ−３，２３０，１８４も、シンタクチッ
クフォームの製造について記載している。
”ＳｙｎｔａｃｔｉｃＦｏａｍｓ Ｉ： ｐｒｅｐａｒ
ａｔｉｏｎ，ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ ａｎｄ ｐｒｏｐ
ｅｒｔｉｅｓ” というタイトルの、Ｍ． Ｐｕｔｅｒ
ｍａｎ， Ｎ． ＮａｒｋｉｓおよびＳ． Ｋｅｎｉｇ
の論文に見られる。特許ＵＳ−Ａ−３，３５３，９８１
およびＵＳ−Ａ−３，２３０，１８４も、シンタクチッ
クフォームの製造について記載している。
【０００９】下記の記載において、密度は比重（ｍａｓ
ｓｅ ｓｐｅｃｉｆｉｑｕｅ）と同じものとみなされ、
しばしばｇ／ｃｍ３で示される。
ｓｅ ｓｐｅｃｉｆｉｑｕｅ）と同じものとみなされ、
しばしばｇ／ｃｍ３で示される。
【００１０】シンタクチック材料の静水圧縮機械特性は
、熱硬化樹脂の架橋度、その機械特性、および樹脂中に
組込まれたガラス中空微小球の機械特性による。
、熱硬化樹脂の架橋度、その機械特性、および樹脂中に
組込まれたガラス中空微小球の機械特性による。
【００１１】加圧下の水吸収性の弱さによって、浸漬構
造物への浮力の付与を経時的に安定させることができる
。
造物への浮力の付与を経時的に安定させることができる
。
【００１２】以下に本出願人名義の特許文書に記載され
たシンタクチック材料の、いくつかの標準的特徴を示す
。これらの材料が適用される使用水深を示す。これらの
材料のマトリックスは、１つまたは複数のスチレンモノ
マーおよび１，２ −単位に富むポリブタジエンを含む
熱架橋混合物からなる、全体が炭化水素の樹脂をベース
とする。
たシンタクチック材料の、いくつかの標準的特徴を示す
。これらの材料が適用される使用水深を示す。これらの
材料のマトリックスは、１つまたは複数のスチレンモノ
マーおよび１，２ −単位に富むポリブタジエンを含む
熱架橋混合物からなる、全体が炭化水素の樹脂をベース
とする。
【００１３】表１に参考として挙げられた値が示すとこ
ろでは、この型の材料は、密度０．４３〜０．５９ ｇ
／ ｃｍ３の場合、水深約０〜６，０００ ｍの範囲で
用いられうる。
ろでは、この型の材料は、密度０．４３〜０．５９ ｇ
／ ｃｍ３の場合、水深約０〜６，０００ ｍの範囲で
用いられうる。
【００１４】
【表１】
【００１５】＊３Ｍ社から販売されている、中空微小球
体の登録商標 使用圧力の範囲は、これらの材料の使用可能な範囲を十
分にカバーしている。６，０００ ｍより深い水深の海
底はそれほど多くないので、今のところこれらの開発は
考えていない。これに対して、材料の密度は、調整が非
常に難しい特徴がある。
体の登録商標 使用圧力の範囲は、これらの材料の使用可能な範囲を十
分にカバーしている。６，０００ ｍより深い水深の海
底はそれほど多くないので、今のところこれらの開発は
考えていない。これに対して、材料の密度は、調整が非
常に難しい特徴がある。
【００１６】実際、使用の際には、浮力材料の浸漬容積
は、構造物に加わる流体力学応力（流れ、波浪の作用）
、および輸送、取扱い、および構造物の周囲への浮力要
素の設置に関連するコストを制限するためには、できる
だけ小さいものでなければならない。このためユーザー
は、常に、材料の密度と、静水圧縮抵抗との最良の妥協
点を求める。特に水深の浅い範囲（０〜約１，０００
ｍ）では、ユーザーは、密度がより小さい材料を用いる
のが好ましい。これらの材料は、ポリ塩化ビニルまたは
ポリイミドの発泡フォームであってもよい（特許ＵＳ−
Ａ−４，４３３，０６８）。
は、構造物に加わる流体力学応力（流れ、波浪の作用）
、および輸送、取扱い、および構造物の周囲への浮力要
素の設置に関連するコストを制限するためには、できる
だけ小さいものでなければならない。このためユーザー
は、常に、材料の密度と、静水圧縮抵抗との最良の妥協
点を求める。特に水深の浅い範囲（０〜約１，０００
ｍ）では、ユーザーは、密度がより小さい材料を用いる
のが好ましい。これらの材料は、ポリ塩化ビニルまたは
ポリイミドの発泡フォームであってもよい（特許ＵＳ−
Ａ−４，４３３，０６８）。
【００１７】この場合、小気泡が１００ ％閉じている
発泡構造を得ることは非常に難しい。一般に見られるこ
とは、この型の材料の場合、加圧下の水の浸透抵抗は、
シンタクチックフォームの場合よりもはるかに低く、ユ
ーザーは、この場合は軽量化中空巨大球の組込みによっ
て軽量化されたシンタクチックフォームを新たに用いる
のが好ましい。
発泡構造を得ることは非常に難しい。一般に見られるこ
とは、この型の材料の場合、加圧下の水の浸透抵抗は、
シンタクチックフォームの場合よりもはるかに低く、ユ
ーザーは、この場合は軽量化中空巨大球の組込みによっ
て軽量化されたシンタクチックフォームを新たに用いる
のが好ましい。
【００１８】これらの中空巨大球は、直径１ｍｍ〜約２
００ ｍｍの中空球体である。このことによって、中空
微小球体とは区別される。中空巨大球を有するシンタク
チック材料の製造は、例えば特許ＵＳ−Ａ−３，６２２
，４３７に記載されている。
００ ｍｍの中空球体である。このことによって、中空
微小球体とは区別される。中空巨大球を有するシンタク
チック材料の製造は、例えば特許ＵＳ−Ａ−３，６２２
，４３７に記載されている。
【００１９】軽量化巨大球は、様々な方法で製造されう
る。ガラス短繊維が充填された熱硬化性樹脂による発泡
ポリスチレン製の球の被覆、ついで樹脂の熱架橋によっ
て、中空巨大球体を製造することができる。しかしなが
らこの場合、軽量化充填剤の充填率を最適化するために
、巨大球の双節分布が必要であり、巨大球の双節分布は
、直径による巨大球の統計頻度数のバリエーションが、
非常に異なる２つの最大値を有する、１組の異なった直
径の巨大球からなるので、直径が約２ｃｍを越える巨大
球を製造することは非常に難しくなる。より詳しくは、
十分に異なる直径の２つの中空巨大球体群の組合わせを
意味する。国際公開番号ＷＯ ８７／０４ ６６２とし
て公開された特許明細書は、直径が１０ ｍｍ に限定
され、従って同じ欠点を有する気泡のブロー成型につい
て記載している。
る。ガラス短繊維が充填された熱硬化性樹脂による発泡
ポリスチレン製の球の被覆、ついで樹脂の熱架橋によっ
て、中空巨大球体を製造することができる。しかしなが
らこの場合、軽量化充填剤の充填率を最適化するために
、巨大球の双節分布が必要であり、巨大球の双節分布は
、直径による巨大球の統計頻度数のバリエーションが、
非常に異なる２つの最大値を有する、１組の異なった直
径の巨大球からなるので、直径が約２ｃｍを越える巨大
球を製造することは非常に難しくなる。より詳しくは、
十分に異なる直径の２つの中空巨大球体群の組合わせを
意味する。国際公開番号ＷＯ ８７／０４ ６６２とし
て公開された特許明細書は、直径が１０ ｍｍ に限定
され、従って同じ欠点を有する気泡のブロー成型につい
て記載している。
【００２０】巨大球の直径を増すために、例えばガラス
の微小球が充填された液体樹脂混合物の回転注型成形（
ｒｏｔｏｍｏｕｌａｇｅ） または発泡のような技術が
、特許ＵＳ−Ａ−４，１１１，７１３およびＵＳ−Ａ−
４，４８２，５９０において提案された。これらの製造
方法は、樹脂の回転注型成形および熱架橋の時の比較的
長いサイクル時間のため、利用が難しい。さらに、特に
発泡剤の発泡の際、これらの技術によって製造された巨
大球のデカンテーションまたは多孔質性を避けるのが非
常に難しい。この型の巨大球の水の吸収性は、例えば特
許ＵＳ−Ａ−３，６２２，４３７に記載されているよう
に、射出成形または注型成形によって得られた、充填さ
れた熱可塑性材料の半球の接着または溶接によって得ら
れるものよりも、一般に非常に優れている。
の微小球が充填された液体樹脂混合物の回転注型成形（
ｒｏｔｏｍｏｕｌａｇｅ） または発泡のような技術が
、特許ＵＳ−Ａ−４，１１１，７１３およびＵＳ−Ａ−
４，４８２，５９０において提案された。これらの製造
方法は、樹脂の回転注型成形および熱架橋の時の比較的
長いサイクル時間のため、利用が難しい。さらに、特に
発泡剤の発泡の際、これらの技術によって製造された巨
大球のデカンテーションまたは多孔質性を避けるのが非
常に難しい。この型の巨大球の水の吸収性は、例えば特
許ＵＳ−Ａ−３，６２２，４３７に記載されているよう
に、射出成形または注型成形によって得られた、充填さ
れた熱可塑性材料の半球の接着または溶接によって得ら
れるものよりも、一般に非常に優れている。
【００２１】射出、ついでガラス短繊維強化熱可塑性材
料の半球の組合わせのこの後者の技術は、直径約２〜２
０ ｃｍ の巨大球を製造するのに最も適当であるよう
である。
料の半球の組合わせのこの後者の技術は、直径約２〜２
０ ｃｍ の巨大球を製造するのに最も適当であるよう
である。
【００２２】これらの巨大球は、これらの密度（使用さ
れた材料の重量の、巨大球体容積に対する比）、爆縮抵
抗、および使用期間による静水圧下の水吸収性を特徴と
する。これらはまた、特に材料の熱架橋の際に、シンタ
クチックフォームの製造に用いられる樹脂との化学的適
合性（ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｅ） をも特徴とする
。
れた材料の重量の、巨大球体容積に対する比）、爆縮抵
抗、および使用期間による静水圧下の水吸収性を特徴と
する。これらはまた、特に材料の熱架橋の際に、シンタ
クチックフォームの製造に用いられる樹脂との化学的適
合性（ｃｏｍｐａｔｉｂｉｌｉｔｅ） をも特徴とする
。
【００２３】
【課題を解決するための手段】今や、浮力材料の製造に
おいて求められる種々の特性間の最適な妥協点を示す、
中空巨大球体を製造することが可能であることが発見さ
れた。
おいて求められる種々の特性間の最適な妥協点を示す、
中空巨大球体を製造することが可能であることが発見さ
れた。
【００２４】すなわち、本発明は、直径が２〜２０ ｃ
ｍ であること、およびガラス長繊維２５〜５０重量％
が充填されたポリプロピレンからなることを特徴とする
、中空巨大球体である。
ｍ であること、およびガラス長繊維２５〜５０重量％
が充填されたポリプロピレンからなることを特徴とする
、中空巨大球体である。
【００２５】また、本発明は、注型成形または射出成形
によって製造された２つの半球を組合わせることを特徴
とする、前記中空巨大球体の製造方法である。
によって製造された２つの半球を組合わせることを特徴
とする、前記中空巨大球体の製造方法である。
【００２６】さらに、本発明は、前記中空巨大球体３０
〜６０容量％、 −直径０．２ 〜１．５ ｃｍの中空巨大球体０〜４０
容量％、−直径５〜５００ マイクロメーターのガラス
の中空微小球２０〜５０容量％、 −少なくとも１つの熱硬化樹脂（ｒｅｓｉｎｅ ｔｈｅ
ｒｍｏｄｕｒｃｉｅ）１０ 〜４０容量％、を含むこと
を特徴とする浮力材料である。
〜６０容量％、 −直径０．２ 〜１．５ ｃｍの中空巨大球体０〜４０
容量％、−直径５〜５００ マイクロメーターのガラス
の中空微小球２０〜５０容量％、 −少なくとも１つの熱硬化樹脂（ｒｅｓｉｎｅ ｔｈｅ
ｒｍｏｄｕｒｃｉｅ）１０ 〜４０容量％、を含むこと
を特徴とする浮力材料である。
【００２７】これらの中空巨大球体、並びにこれらの使
用法を、以下に、より正確に記載する。
用法を、以下に、より正確に記載する。
【００２８】本発明の中空巨大球体は、一般に、２５〜
５０重量％のガラス長繊維が充填されたポリプロピレン
からなること、および直径が２〜２０ｃｍ であること
によって定義されうる。これらの壁の厚みは、より詳し
くは０．５ 〜５ｍｍである。
５０重量％のガラス長繊維が充填されたポリプロピレン
からなること、および直径が２〜２０ｃｍ であること
によって定義されうる。これらの壁の厚みは、より詳し
くは０．５ 〜５ｍｍである。
【００２９】これらの巨大球体は、密度および静水圧縮
抵抗の最適な特性を示し、この静水圧縮抵抗特性は、水
中での長い浸漬においても、できるだけ少ない影響しか
受けない。
抵抗の最適な特性を示し、この静水圧縮抵抗特性は、水
中での長い浸漬においても、できるだけ少ない影響しか
受けない。
【００３０】本発明の中空巨大球体の製造に使用可能な
ポリプロピレンは、流動指数が０．２ 〜５０ ｇ／１
０ 分である。
ポリプロピレンは、流動指数が０．２ 〜５０ ｇ／１
０ 分である。
【００３１】この指数は、ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８ 規
格によって定義されており、ポリマーを、２１．６Ｎの
圧力下、直径２．０９５ ｍｍの標準サイズのダイスを
通して押出す時に、２３０ ℃、１０分間で流れるポリ
マー物質の測定値にほかならない。
格によって定義されており、ポリマーを、２１．６Ｎの
圧力下、直径２．０９５ ｍｍの標準サイズのダイスを
通して押出す時に、２３０ ℃、１０分間で流れるポリ
マー物質の測定値にほかならない。
【００３２】ガラスのいわゆる短繊維は、長さが一般に
０．２ 〜１ミリメートルであるのに、ガラス長繊維は
、長さが一般に１〜１０ミリメートルである。
０．２ 〜１ミリメートルであるのに、ガラス長繊維は
、長さが一般に１〜１０ミリメートルである。
【００３３】本発明の中空巨大球体は、２つの中空半球
体の組合わせ、例えば溶接または接着によって製造され
うる。これら中空半球体自体は、例えば上に記載された
充填ポリプロピレンの注入成形または射出成形によって
得られる。２つの半球体の溶接は、摩擦または超音波に
よって実施され、接着はエポキシド、アクリルまたはネ
オプレン型の接着剤を用いて実施されうる。
体の組合わせ、例えば溶接または接着によって製造され
うる。これら中空半球体自体は、例えば上に記載された
充填ポリプロピレンの注入成形または射出成形によって
得られる。２つの半球体の溶接は、摩擦または超音波に
よって実施され、接着はエポキシド、アクリルまたはネ
オプレン型の接着剤を用いて実施されうる。
【００３４】本発明の浮力材料は、特に前記のような中
空巨大球体の、熱硬化性樹脂への組込みによって得られ
る。
空巨大球体の、熱硬化性樹脂への組込みによって得られ
る。
【００３５】より詳しくは、これらは下記のものを含む
という事実によって定義される： −前記のような中空巨大球体３０〜６０容量％、−直径
５〜５００ マイクロメータの中空微小球２０〜５０容
量％、および −少なくとも１つの熱硬化樹脂１０〜４０容量％。
という事実によって定義される： −前記のような中空巨大球体３０〜６０容量％、−直径
５〜５００ マイクロメータの中空微小球２０〜５０容
量％、および −少なくとも１つの熱硬化樹脂１０〜４０容量％。
【００３６】本発明によれば、軽量化充填剤での樹脂の
充填を改善する目的で、直径０．２ 〜１．５ ｃｍの
中空巨大球体４０容量％までであってもよい割合を組込
むことが可能である。これらの巨大球体は、先行技術で
知られている。例えばガラス短繊維が充填された熱硬化
性樹脂による発泡ポリスチレンの球体の被覆、ついでこ
の樹脂の熱架橋によって製造された中空巨大球体であっ
てもよい。 このような巨大球体は、Ｅｍｅｒｓｏｎ ＆ Ｃｕｍｍ
ｉｎｇ 社によって販売されている。
充填を改善する目的で、直径０．２ 〜１．５ ｃｍの
中空巨大球体４０容量％までであってもよい割合を組込
むことが可能である。これらの巨大球体は、先行技術で
知られている。例えばガラス短繊維が充填された熱硬化
性樹脂による発泡ポリスチレンの球体の被覆、ついでこ
の樹脂の熱架橋によって製造された中空巨大球体であっ
てもよい。 このような巨大球体は、Ｅｍｅｒｓｏｎ ＆ Ｃｕｍｍ
ｉｎｇ 社によって販売されている。
【００３７】本発明の浮力材料のマトリックスとして用
いられる熱硬化樹脂は、不飽和炭化水素樹脂（例えばポ
リブタジエン）、ポリエポキシド、不飽和ポリエステル
およびポリウレタンから選ばれてもよい。
いられる熱硬化樹脂は、不飽和炭化水素樹脂（例えばポ
リブタジエン）、ポリエポキシド、不飽和ポリエステル
およびポリウレタンから選ばれてもよい。
【００３８】より詳しくは、この樹脂は、好ましくは少
なくとも３０％の１，２ −単位を含み、かつ数平均分
子量が２０，０００以下である少なくとも１つのポリブ
タジエン３０〜７０重量％、例えばスチレン、ビニルト
ルエン、α−メチルスチレンおよび第三ブチルスチレン
から選ばれる少なくとも１つのビニルモノマー２９．５
〜６９．５重量％、およびラジカル反応開始化合物とし
て少なくとも１つの有機過酸化物を０．５ 〜５重量％
の割合で含む、ポリブタジエンをベースとする熱硬化性
樹脂の加熱硬化の結果生じる。
なくとも３０％の１，２ −単位を含み、かつ数平均分
子量が２０，０００以下である少なくとも１つのポリブ
タジエン３０〜７０重量％、例えばスチレン、ビニルト
ルエン、α−メチルスチレンおよび第三ブチルスチレン
から選ばれる少なくとも１つのビニルモノマー２９．５
〜６９．５重量％、およびラジカル反応開始化合物とし
て少なくとも１つの有機過酸化物を０．５ 〜５重量％
の割合で含む、ポリブタジエンをベースとする熱硬化性
樹脂の加熱硬化の結果生じる。
【００３９】さらに、微小球のガラス壁への樹脂の粘着
性を改善するために、例えば樹脂の総重量に対して２重
量％までの割合で、ビニルトリエトキシシランを熱硬化
性樹脂に導入してもよい。
性を改善するために、例えば樹脂の総重量に対して２重
量％までの割合で、ビニルトリエトキシシランを熱硬化
性樹脂に導入してもよい。
【００４０】前記熱硬化樹脂は、さらに少なくとも１つ
の無水物、アミン、アルコールまたはカルボン酸官能基
を有する化合物、およびこの型の樹脂用として通常の触
媒から選ばれる少なくとも１つの硬化剤と、実質的に化
学量論的比率で混合された、エポキシド官能基を有する
１つまたは複数のプレポリマーを含むエポキシド樹脂の
加熱硬化から生じたものであってもよい。
の無水物、アミン、アルコールまたはカルボン酸官能基
を有する化合物、およびこの型の樹脂用として通常の触
媒から選ばれる少なくとも１つの硬化剤と、実質的に化
学量論的比率で混合された、エポキシド官能基を有する
１つまたは複数のプレポリマーを含むエポキシド樹脂の
加熱硬化から生じたものであってもよい。
【００４１】
【実施例】下記実施例は本発明を例証するが、その範囲
を限定するものではない。いくつかの材料を比較例とし
てテストする。
を限定するものではない。いくつかの材料を比較例とし
てテストする。
【００４２】［実施例１］：この実施例において、１〜
９の番号の付いた種々の材料から製造された、１〜１０
の番号の付いた中空巨大球体の特性を比較する。
９の番号の付いた種々の材料から製造された、１〜１０
の番号の付いた中空巨大球体の特性を比較する。
【００４３】材料１：ガラス短繊維が充填されたエポキ
シ樹脂；密度：１．３５ ｇ／ｃｍ３。
シ樹脂；密度：１．３５ ｇ／ｃｍ３。
【００４４】材料２：ガラス短繊維２０重量％が充填さ
れたアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンポリマー
樹脂（ＡＢＳ） ；密度：１．２３ ｇ／ｃｍ３。
れたアクリロニトリル−ブタジエン−スチレンポリマー
樹脂（ＡＢＳ） ；密度：１．２３ ｇ／ｃｍ３。
【００４５】材料３：ガラス短繊維３０重量％が充填さ
れたテレフタレートポリブタジエン樹脂（ＰＢＴ） ：
密度：１．５３ ｇ／ｃｍ３。
れたテレフタレートポリブタジエン樹脂（ＰＢＴ） ：
密度：１．５３ ｇ／ｃｍ３。
【００４６】材料４：ガラス長繊維４０重量％が充填さ
れたポリプロピレン樹脂（ＰＰ）：密度：１．２２ ｇ
／ｃｍ３。
れたポリプロピレン樹脂（ＰＰ）：密度：１．２２ ｇ
／ｃｍ３。
【００４７】材料５：ガラス短繊維３０重量％が充填さ
れたポリプロピレン樹脂（ＰＰ）：密度：１．１４ ｇ
／ｃｍ３。
れたポリプロピレン樹脂（ＰＰ）：密度：１．１４ ｇ
／ｃｍ３。
【００４８】材料６：カプロラクタムから生じたポリア
ミド樹脂（ＰＡ ６）：密度：１．１２ ｇ／ｃｍ３。
ミド樹脂（ＰＡ ６）：密度：１．１２ ｇ／ｃｍ３。
【００４９】材料７：ガラス短繊維３０重量％が充填さ
れたポリアミド樹脂（ＰＡ ６）：密度：１．３７ｇ／
ｃｍ３。
れたポリアミド樹脂（ＰＡ ６）：密度：１．３７ｇ／
ｃｍ３。
【００５０】材料８：ガラス短繊維５０重量％が充填さ
れた、アジピン酸およびヘキサメチレンジアミンから生
じたポリアミド樹脂（ＰＡ ６．６）：密度：１．５７
ｇ／ｃｍ３。
れた、アジピン酸およびヘキサメチレンジアミンから生
じたポリアミド樹脂（ＰＡ ６．６）：密度：１．５７
ｇ／ｃｍ３。
【００５１】材料９：ガラス短繊維５０重量％が充填さ
れたポリアリールアミド樹脂：密度：１．６４ ｇ／ｃ
ｍ３。
れたポリアリールアミド樹脂：密度：１．６４ ｇ／ｃ
ｍ３。
【００５２】これらの材料から製造された中空巨大球体
は、以下の表２に示された特徴および特性を有する。
は、以下の表２に示された特徴および特性を有する。
【００５３】
【表２】
【００５４】中空巨大球体１は、Ｅｍｅｒｓｏｎ ＆
Ｃｕｍｍｉｎｇｓ社から販売されている。
Ｃｕｍｍｉｎｇｓ社から販売されている。
【００５５】中空巨大球体２〜１０は、前記材料２〜９
からの射出成型によって得られた２つの半球体の組合わ
せによって製造される。
からの射出成型によって得られた２つの半球体の組合わ
せによって製造される。
【００５６】表２から読取られる特徴および特性からす
れば、圧縮抵抗と密度との最良の妥協点は、ガラス長繊
維４０重量％が充填されたポリプロピレンから製造され
た中空巨大球体５を用いて得られる。
れば、圧縮抵抗と密度との最良の妥協点は、ガラス長繊
維４０重量％が充填されたポリプロピレンから製造され
た中空巨大球体５を用いて得られる。
【００５７】［実施例２］：中空巨大球体１、３、４、
５、７、８、９および１０について、気泡破壊圧力、様
々な浸漬条件の間の水の吸収率、および各浸漬後の気泡
破壊圧力を測定した。下記表３に結果を示す。
５、７、８、９および１０について、気泡破壊圧力、様
々な浸漬条件の間の水の吸収率、および各浸漬後の気泡
破壊圧力を測定した。下記表３に結果を示す。
【００５８】
【表３】
【００５９】本発明による中空巨大球体（Ｎｏ．５）が
、最少限の水を吸収し、かつ長時間（１２５ 日間）浸
漬前後の気泡破壊圧力において同じ結果が得られること
が明らかである。
、最少限の水を吸収し、かつ長時間（１２５ 日間）浸
漬前後の気泡破壊圧力において同じ結果が得られること
が明らかである。
【００６０】［実施例３］：番号１、３、４および５の
中空巨大球体、および２つの異なる熱硬化性樹脂、すな
わちエポキシド樹脂および不飽和炭化水素樹脂を用いて
、浮力材料を製造した。エポキシド樹脂は、Ｅｐｉｋｏ
ｔｅ ８１５ （Ｓｈｅｌｌ 社の登録商標）４１．５
重量％、無水ドデシルコハク酸５７．５重量％、および
トリ−ｎ−ブチルアミン１重量％からなる。使用された
熱架橋条件は下記のとおりである： ８０℃で２０時間 １３０℃で１０時間 このエポキシド樹脂は、密度が１．０４ ｇ／ｃｍ３お
よび粘度が２０℃で３５０ １０−６ｍ２／ｓである。
中空巨大球体、および２つの異なる熱硬化性樹脂、すな
わちエポキシド樹脂および不飽和炭化水素樹脂を用いて
、浮力材料を製造した。エポキシド樹脂は、Ｅｐｉｋｏ
ｔｅ ８１５ （Ｓｈｅｌｌ 社の登録商標）４１．５
重量％、無水ドデシルコハク酸５７．５重量％、および
トリ−ｎ−ブチルアミン１重量％からなる。使用された
熱架橋条件は下記のとおりである： ８０℃で２０時間 １３０℃で１０時間 このエポキシド樹脂は、密度が１．０４ ｇ／ｃｍ３お
よび粘度が２０℃で３５０ １０−６ｍ２／ｓである。
【００６１】不飽和炭化水素樹脂は、下記からなる：Ｌ
ｉｔｈｅｎｅ ＡＨ（登録商標）という名称でＲｅｖｅ
ｒｔｅｘ社から販売されているポリブタジエン４８重量
％；ビニルトルエン４８重量％；過安息香酸第三ブチル
−Ｔｒｉｇｏｎｏｘ Ｃ（ＡＫＺＯの登録商標）１重量
％；過酸化ジクミル−Ｐｅｒｋａｄｏｘ ＢＣ ９５（
ＡＫＺＯの登録商標）２重量％；およびビニルトリエト
キシシラン１重量％。
ｉｔｈｅｎｅ ＡＨ（登録商標）という名称でＲｅｖｅ
ｒｔｅｘ社から販売されているポリブタジエン４８重量
％；ビニルトルエン４８重量％；過安息香酸第三ブチル
−Ｔｒｉｇｏｎｏｘ Ｃ（ＡＫＺＯの登録商標）１重量
％；過酸化ジクミル−Ｐｅｒｋａｄｏｘ ＢＣ ９５（
ＡＫＺＯの登録商標）２重量％；およびビニルトリエト
キシシラン１重量％。
【００６２】熱架橋条件は下記のとおりである：８０℃
で２０時間 １４０℃で２０時間 この樹脂は、密度が０．９８ ｇ／ｃｍ３および粘度が
２０℃で８０ １０ −６ｍ２／ｓである。
で２０時間 １４０℃で２０時間 この樹脂は、密度が０．９８ ｇ／ｃｍ３および粘度が
２０℃で８０ １０ −６ｍ２／ｓである。
【００６３】使用される２つの樹脂の各々は、直径５〜
５００ マイクロメートルのガラス中空微小球を、樹脂
の粘度に従って２９〜３３重量％の割合で含む。（Ｋ１
という名称で３Ｍから販売されている微小球）。
５００ マイクロメートルのガラス中空微小球を、樹脂
の粘度に従って２９〜３３重量％の割合で含む。（Ｋ１
という名称で３Ｍから販売されている微小球）。
【００６４】材料ＡおよびＦの場合（表４参照）、中空
巨大球体充填率は、樹脂−微小球混合物４０容量％に対
して、約６０容量％である。材料Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｇ、Ｈお
よびＩの場合、中空巨大球体の充填率は、樹脂−微小球
混合物６５容量％に対して、３５容量％程度である。材
料ＥおよびＪについては、２種類の中空巨大球体を用い
た。すなわち樹脂−微小球混合物４７容量％に対して、
約２０容量％を占めるタイプ１（平均直径約０．５ｃｍ
）の中空巨大球体と、約３３容量％を占めるタイプ５
（直径５ｃｍ）の中空巨大球体。
巨大球体充填率は、樹脂−微小球混合物４０容量％に対
して、約６０容量％である。材料Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｇ、Ｈお
よびＩの場合、中空巨大球体の充填率は、樹脂−微小球
混合物６５容量％に対して、３５容量％程度である。材
料ＥおよびＪについては、２種類の中空巨大球体を用い
た。すなわち樹脂−微小球混合物４７容量％に対して、
約２０容量％を占めるタイプ１（平均直径約０．５ｃｍ
）の中空巨大球体と、約３３容量％を占めるタイプ５
（直径５ｃｍ）の中空巨大球体。
【００６５】特徴が決定された製品（ｐｉｅｃｅ） は
、高さ３０ ｃｍ、直径１５ ｃｍ の円筒である。
、高さ３０ ｃｍ、直径１５ ｃｍ の円筒である。
【００６６】鋳型から出されたまま、すなわち外部被覆
のない製品において、特徴が測定された。これらの条件
下、壁状で存在する中空巨大球体は、静水圧縮抵抗の測
定の際に、加圧下の水と直接接触している。
のない製品において、特徴が測定された。これらの条件
下、壁状で存在する中空巨大球体は、静水圧縮抵抗の測
定の際に、加圧下の水と直接接触している。
【００６７】まず炭化水素樹脂とＡＢＳ 巨大球体との
組合わせは、適切でないことが明らかである（材料Ｇ）
。これは、熱架橋後、ＡＢＳ 巨大球体が大巾に変形さ
れるからである。シンタクチックフォームＧは多孔質で
あり、もろい。
組合わせは、適切でないことが明らかである（材料Ｇ）
。これは、熱架橋後、ＡＢＳ 巨大球体が大巾に変形さ
れるからである。シンタクチックフォームＧは多孔質で
あり、もろい。
【００６８】同様に２つの型の樹脂を用いた場合、ガラ
ス長繊維によって強化されたポリプロピレン巨大球体５
を用いた時に、最も低い密度が得られることが明らかで
ある。同様に、用いられる巨大球体の型が何であれ、不
飽和炭化水素樹脂は、最も低い密度を示す材料を生じる
。
ス長繊維によって強化されたポリプロピレン巨大球体５
を用いた時に、最も低い密度が得られることが明らかで
ある。同様に、用いられる巨大球体の型が何であれ、不
飽和炭化水素樹脂は、最も低い密度を示す材料を生じる
。
【００６９】
【表４】
【００７０】容積の小さい製品の製造の場合、直径５ｃ
ｍの巨大球体を用いて得られる充填率はあまり高くなく
（約３５％）、従って十分に異なる直径の２つの巨大球
体群を組合わせて、巨大球体充填率を最適化することが
有利である（材料ＥおよびＪ）。従って不飽和炭化水素
樹脂、ガラス長繊維４０％が充填されたポリプロピレン
巨大球体、および直径が最も小さい巨大球体の組合わせ
によって、密度がより低い材料を製造できることが明ら
かになった。（材料Ｊ）。
ｍの巨大球体を用いて得られる充填率はあまり高くなく
（約３５％）、従って十分に異なる直径の２つの巨大球
体群を組合わせて、巨大球体充填率を最適化することが
有利である（材料ＥおよびＪ）。従って不飽和炭化水素
樹脂、ガラス長繊維４０％が充填されたポリプロピレン
巨大球体、および直径が最も小さい巨大球体の組合わせ
によって、密度がより低い材料を製造できることが明ら
かになった。（材料Ｊ）。
【００７１】［実施例４］：この実施例は、最も容積の
大きい製品の製造の時の本発明による巨大球体の特徴を
示している。この場合、巨大球体の充填率は高い。
大きい製品の製造の時の本発明による巨大球体の特徴を
示している。この場合、巨大球体の充填率は高い。
【００７２】６０リットルの製品（直径３５ ｃｍ 、
高さ６０ ｃｍ の円筒）を、種々の巨大球体、および
微小球Ｋ１と組合わされた、先行実施例に記載された不
飽和炭化水素樹脂を用いて製造した。製造されたシンタ
クチック材料の特徴を、下記表５に示す。
高さ６０ ｃｍ の円筒）を、種々の巨大球体、および
微小球Ｋ１と組合わされた、先行実施例に記載された不
飽和炭化水素樹脂を用いて製造した。製造されたシンタ
クチック材料の特徴を、下記表５に示す。
【００７３】
【表５】
【００７４】この場合、最良の結果は、巨大球体５（材
料Ｋ）を用いるか、あるいは直径が明らかにそれより小
さい他の巨大球体とこれらの巨大球体との組合わせ（材
料Ｎ）によって得られることが明らかになった。
料Ｋ）を用いるか、あるいは直径が明らかにそれより小
さい他の巨大球体とこれらの巨大球体との組合わせ（材
料Ｎ）によって得られることが明らかになった。
【００７５】
【発明の効果】本発明の浮力材料は、密度、静水圧縮抵
抗および水吸収の最適な特性を有する。
抗および水吸収の最適な特性を有する。
Claims (9)
- 【請求項１】 直径が２〜２０ ｃｍ であること、
およびガラス長繊維２５〜５０重量％が充填されたポリ
プロピレンからなることを特徴とする、中空巨大球体。 - 【請求項２】 壁の厚みが０．５ 〜５ ｍｍ であ
ることを特徴とする、請求項１による巨大球体。 - 【請求項３】 ポリプロピレンは、２３０ ℃、２１
．６Ｎ下、ＡＳＴＭ Ｄ−１２３８ 規格によって測定
された流動指数（ｉｎｄｉｃｅ ｄｅ ｆｌｕｉｄｉｔ
ｅ）が、０．２ 〜５０ ｇ／１０ 分であることを特
徴とする、請求項１または２による巨大球体。 - 【請求項４】 ガラス長繊維は、長さが１〜１０ ｍ
ｍ であることを特徴とする、請求項１〜３のうちの１
つによる巨大球体。 - 【請求項５】 注型成形または射出成形によって製造
された２つの半球を組合わせることを特徴とする、請求
項１〜４のうちの１つによる巨大球体の製造方法。 - 【請求項６】 −請求項１〜５のうちの１つによる中
空巨大球体３０〜６０容量％、 −直径０．２ 〜１．５ ｃｍの中空巨大球体０〜４０
容量％、−直径５〜５００ マイクロメーターのガラス
の中空微小球２０〜５０容量％、 −少なくとも１つの熱硬化樹脂（ｒｅｓｉｎｅ ｔｈｅ
ｒｍｏｄｕｒｃｉｅ）１０ 〜４０容量％、を含むこと
を特徴とする浮力材料。 - 【請求項７】 前記熱硬化樹脂が、不飽和炭化水素樹
脂、ポリエポキシド、不飽和ポリエステルおよびポリウ
レタンから選ばれることを特徴とする、請求項６による
材料。 - 【請求項８】 前記熱硬化樹脂が、 −少なくとも３０％の１，２−単位を含み、かつ数平均
分子量が２０，０００以下である、少なくとも１つのポ
リブタジエン３０〜７０重量％、 −スチレン、ビニルトルエン、α−メチルスチレンおよ
び第三ブチルスチレンから選ばれる、少なくとも１つの
ビニルモノマー２９．５〜６９．５重量％、−少なくと
も１つの有機過酸化物０．５ 〜５重量％、および −ビニルトリエトキシシラン０〜２重量％、を含む組成
物の加熱硬化（ｃｕｉｓｓｏｎ） から生じることを特
徴とする、請求項７による材料。 - 【請求項９】 前記熱硬化樹脂が、少なくとも１つの
無水物、アミン、アルコール、またはカルボン酸官能基
を有する化合物から選ばれる少なくとも１つの硬化剤と
、実質的に化学量論的比率で混合されたエポキシド官能
基を有する少なくとも１つのプレポリマーを含むエポキ
シド樹脂の加熱硬化から生じることを特徴とする、請求
項７による材料。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR9006907 | 1990-05-31 | ||
| FR9006907A FR2662634B1 (fr) | 1990-05-31 | 1990-05-31 | Macrospheres creuses et les materiaux de flottabilite les contenant. |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04232034A true JPH04232034A (ja) | 1992-08-20 |
Family
ID=9397240
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3128114A Withdrawn JPH04232034A (ja) | 1990-05-31 | 1991-05-31 | 中空巨大球体、およびそれを含む浮力材料 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04232034A (ja) |
| BR (1) | BR9102194A (ja) |
| CA (1) | CA2043724A1 (ja) |
| FR (1) | FR2662634B1 (ja) |
| GB (1) | GB2244490B (ja) |
| NO (1) | NO912069L (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6058979A (en) * | 1997-07-23 | 2000-05-09 | Cuming Corporation | Subsea pipeline insulation |
| US20070131348A1 (en) * | 2005-10-19 | 2007-06-14 | Katsuhiko Nakajima | Process for laser welding |
| NO327689B1 (no) * | 2007-10-22 | 2009-09-14 | Statoilhydro Asa | Fremgangsmate for a installere et rorlegeme i en olje-/gassbronn og rorlegeme for gjennomforing av fremgangsmaten |
| CN110965145B (zh) * | 2019-11-26 | 2022-05-17 | 湖南中泰特种装备有限责任公司 | 一种浮力超高分子量聚乙烯纤维及其制备方法 |
| CN112694717B (zh) * | 2020-12-01 | 2023-04-07 | 河北汉光重工有限责任公司 | 一种混合空心玻璃微珠固体浮力材料的制备方法 |
| CN113621168B (zh) * | 2021-09-10 | 2022-09-30 | 嘉兴学院 | 一种毫米级核壳结构球体材料及其制备方法 |
| CN114605697B (zh) * | 2022-04-20 | 2023-07-25 | 郑州圣莱特空心微珠新材料有限公司 | 一种低密度高强度浮力材料及其制备方法 |
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|---|---|---|---|---|
| US3353981A (en) * | 1963-01-28 | 1967-11-21 | Michael S Striker | Plastic articles of manufacture and methods of preparing the same |
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| US3365315A (en) * | 1963-08-23 | 1968-01-23 | Minnesota Mining & Mfg | Glass bubbles prepared by reheating solid glass partiles |
| US3622437A (en) * | 1969-05-09 | 1971-11-23 | Gen Dynamics Corp | Composite buoyancy material |
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| SU801869A1 (ru) * | 1979-04-09 | 1981-09-07 | Всесоюзный Научно-Исследовательскийинститут Синтетических Смол | Способ получени полых макросфер |
| US4433068A (en) * | 1982-09-27 | 1984-02-21 | Long John V | Process for producing bonded macroballoon structures and resulting product |
| US4482590A (en) * | 1983-08-09 | 1984-11-13 | Syncom International, Inc. | Deep water flotation devices |
| FR2592385B1 (fr) * | 1985-12-30 | 1987-12-31 | Poudres & Explosifs Ste Nale | Mousse syntactique, et procede de fabrication de cette mesure |
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-
1990
- 1990-05-31 FR FR9006907A patent/FR2662634B1/fr not_active Expired - Fee Related
-
1991
- 1991-05-29 BR BR919102194A patent/BR9102194A/pt unknown
- 1991-05-29 NO NO91912069A patent/NO912069L/no unknown
- 1991-05-30 GB GB9111618A patent/GB2244490B/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-05-31 CA CA002043724A patent/CA2043724A1/fr not_active Abandoned
- 1991-05-31 JP JP3128114A patent/JPH04232034A/ja not_active Withdrawn
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2043724A1 (fr) | 1991-12-01 |
| GB2244490A (en) | 1991-12-04 |
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| BR9102194A (pt) | 1992-01-07 |
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| GB2244490B (en) | 1993-11-17 |
| NO912069L (no) | 1991-12-02 |
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| FR2662634A1 (fr) | 1991-12-06 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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