JPH0471836A - 断熱パネル - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の技術分野 本発明は、たとえば鉄道車両用の壁パネル、あるいはト
ンネルの内装等に用いられる、耐火性能、断熱性能およ
び耐水性能に優れ、しかも軽量な断熱パネルに関する。

発明の技術的背景 たとえば鉄道車両用の壁、屋根あるいは客車の間仕切り
等の断熱は、従来ては、壁材、屋根材あるいは間仕切り
材の内面に石綿を吹き付けることにより行っている。

しかしながら、石綿の人体に対する有害性が問題となっ
ている今日、石綿を断熱および耐火材料として用いるこ
とは好ましくない。また、石綿は、断熱性能および耐火
性能に優れているものの、吸水性があり、材料の劣化を
生じる虞がある。しがも石綿自体の断熱性能は、発泡合
成樹脂などと比較すれば、それ程高くない。

そこで、最近では、断熱性を向上させるため、コア材に
ポリエチレン樹脂板を用い、その両面にアルミニウム箔
を被覆した断熱パネルが開発され、鉄道車両用断熱材あ
るいはトンネル内装用断熱材として期待されているが、
ポリエチレン樹脂か可燃性であるため、耐火性の点て好
ましくないと言う不都合がある。

発明の目的 本発明は、このような実情に鑑みてなされ、特に鉄道車
両用あるいはトンネルの内装用の断熱に用いて好適であ
り、断熱性能、耐火性能、耐水性能に優れ、しかも軽量
で人体に対する安全性にも優れた断熱パネルを提供する
ことを目的とする。

発明の概要 このような目的を達成するために、本発明に係る断熱パ
ネルは、板状の基材パネルの少なくとも片面に、アルミ
ニウム箔からなる被覆層が形成してあり、前記基材パネ
ルが、（Ａ）塩化ビニル樹脂、（Ｂ）直径１μｍ以上の
無機繊維を含有した無機物質、（Ｃ）平均重合度か２４
００である塩化ビニル樹脂１００重量部、溶剤１００重
量部および二塩基性ステアリン酸鉛６重量部からなる混
合物をプラストグラフを用いて昇温しつつ毎分３０回転
で混練したときに最大トルクか４〜２５Ｎ−ｍである溶
剤および（Ｄ）分解型発泡剤からなる発泡性組成物を発
泡させてなる発泡倍率か５０倍以上である硬質発泡体で
構成されることを特徴としている。

このような断熱パネルによれば、基材パネルとして用い
られる硬質発泡体か、断熱性能、耐火性能、耐水性能に
優れ、しかも軽量で人体に対する安全性にも優れている
ことから、得られる断熱パネルも、これらの緒特性に優
れている。しかもこの基材パネルの表面には、アルミニ
ウム箔が被覆しであるため、その表面にたとえ火か当た
っても着火することはなく、鉄道車両用材料燃焼試験で
不燃性の判定が得られることが可能である。したがって
、このような断熱パネルを、特に軽量化か要求される鉄
道車両用の断熱パネル、あるいはトンネルの内装用断熱
パネルとしても好適に用いることが可能になる。

発明の詳細な説明 以下、本発明を図面に示す実施例に基づき詳細に説明す
る。

第１〜３図はそれぞれ本発明の一実施例に係る断熱パネ
ルの断面図、第４図は本発明の他の実施例に係る断熱パ
ネルの斜視図である。

本発明に係る断熱パネルは、板状の基材パネルの少なく
とも片面に、アルミニウム箔からなる被覆層が形成しで
ある。

第１図に示す実施例では、基材パネル２の片面に被覆層
４が形成してあり、第２図に示す実施例では、基材パネ
ル２の両面に被覆層４が形成しである。また、第３図に
示す実施例では、基材パネル２の四方周面に被覆層４が
形成してあり、第４図に示す実施例では、基材パネル２
の六方全周面に被覆層４が形成しである。

基材パネル２と被覆層４とは、接着剤、粘着剤、粘接着
テープ等の接着手段により接着する。接着剤としては、
耐火性の観点から、熱硬化性の接着剤が好ましい。熱硬
化性の接着剤としては、エポキシ系、フェノール系水ガ
ラス等の接着剤］なと力飄あるか、エポキシ系の接着剤
か好ましく１゜基材パネル２および被覆層４の形状（ま
、平板形状に限らす、波板形状、複数のエンホス力・形
成された凹凸板形状、曲面形状等のあらゆる形４犬であ
っても良い。

（被覆層） 被覆層４としては、アルミニウム箔か用し）られる。こ
の被覆層の厚さは、２５〜１５０μｍ、ｆｌ子ましくは
７０〜１００μｍである。被覆層力へあまりに厚すぎる
と、重量か重くなるととも（こ経済的でなくなるので好
ましくない。また、被覆層力く余りに薄すぎると、この
被覆層が破れたりするので好ましくない。

（基材パネル） 基材パネル２の厚さは、たとえば５〜１５０＋ｎｍの範
囲、好ましくは５〜５０ｍｍの範囲１こある。

次に、基材パネル２を構成する硬質発泡体１こついて説
明する。

基材パネル２は、（Ａ）ＰＶＣ，（Ｂ）直径１μｍ以上
の無機繊維を含有した無機物質、（Ｃ）平均重合度が２
４００であるＰＶＣ１００重量部、溶剤１００重量部お
よび二塩基性ステアリン酸鉛６重量部からなる混合物を
プラストグラフを用いて昇温しっつ毎分３０回転で混練
したさきに最大トルクが４〜２５Ｎ−ｍである溶剤およ
び（Ｄ）分解型発泡剤からなる発泡性組成物を発泡させ
てなる発泡倍率が５０倍以上である硬質発泡体から構成
されている。

石綿を含まない無機繊維を含有した良好なＰＶＣ発泡体
、さらには準不燃および不燃Ｐｖｃ発泡体は、溶剤とＰ
ｖｃとの溶解性（相溶性）を巧みに利用することにより
初めて実現されるものである。

従来はペーストｐｖｃであれ、懸濁ＰＶｃてあれ、ＰＶ
Ｃの種類に関係なく、岩綿、ガラス繊維のごとき太い繊
維を含有させて発泡体を得ることは不可能であった。こ
れに対し、本発明においてはＰＶＣと相溶性を呈する特
定の溶剤を使用することにより、ＰＶＣの種類を問うこ
となく、はじめて発泡体をうることを可能とした。たと
えば、懸濁ＰＶＣなどは粒径が大きく単なるニーダ−混
練なとてはミクロな分散か困難とされ、従来その使用が
制限されていた。しかしながら、本発明ではＰＶＣと相
溶性を呈する特定の溶剤の使用により懸濁ＰＶＣ粒子中
のいわゆるドメイン粒子やミクロドメイン粒子が分子オ
ーダーにまでときほぐされ、さらにＰＶＣと溶剤とが均
一なゲル相を形成することにより、混練時に発泡性組成
物の粘度か上昇し、無機繊維塊に働く剪断力が太き（な
るため、無機繊維塊かほぐされ、これか発泡性組成物中
に均一に分散するとともに均一ゲル相か無機繊維を包埋
し、その結果、無機繊維を発泡体セル膜中に均一に存在
させることか可能となり、無機繊維が発泡体セル膜をつ
き破ることがほとんどなくなり、発泡体の独立気泡率が
向上し、したがって発泡ガスの逸散が少なくなり、さら
に均一ゲル相形成により、溶剤が存在しない場合に比べ
て樹脂部分の体積が増加し、混練時さらには発泡時に樹
脂部分が無機繊維を均一にむらなく包埋するようになる
ので良好な発泡体の製造か可能となるのである。

また、溶剤か無機繊維表面を濡らすことにより、無機繊
維表面の付着空気および付着水分か溶剤中に移行または
除去され、そのため無機繊維表面と均一ゲル相との接触
かより強固となる効果も得られるのである。

また、発泡させたのち、溶剤を揮散除去することにより
、樹脂部分の体積は減少するが、無機繊維との相対的な
位置関係は変わらないので、無機繊維はＰｖＣ皮膜で完
全に覆われた状態か維持されるものと考えられる。

ＰＶＣと相溶性を呈する特定の溶剤を用い、ＰＶＣ粒子
中のいわゆるドメイン粒子やミクロドメイン粒子を分子
オーダーの大きさまでときほぐし、ＰＶＣ粒子の粒状性
や多孔性を消失させる結果となっているため、セル膜の
発泡ガス保持性が向上して良好な発泡体の製造が可能に
なるのである。

さらに、溶剤は密閉金型中で分解型発泡剤の分解により
発生したチッ素、二酸化炭素などの発泡ガスを該溶剤中
に溶解し、金型を閉している間にこれらの発泡ガスを安
定に保持する役割を果たしているものと考えられる。

また、ＰＶＣとの相溶性を呈する特定の溶剤の存在下で
発泡させるため、系の粘弾性か小さくなり、発泡時のセ
ル膜の伸びに起因する発泡体中の残留応力ないし残留歪
が小さくなると考えられる。

また、発泡後、溶剤を揮散除去する間に応力緩和ないし
歪緩和か速やかに生しると考えられる。

これらの結果、燃焼時の変形量あるいは高温下使用時の
寸法変化量か小さくなるという利点が得られるのである
。

本明細書にいうＰｖＣとは、塩化ビニル単独重合体が灰
化などの燃焼特性の点からもっとも好ましい。しかしな
がら、本発明の目的を阻害しない範囲内で塩化ビニルを
５０重量％以上含有する共重合体類をはじめ、ＰＶＣと
相溶性を呈するブレンド用樹脂、たとえば塩素化塩化ビ
ニル樹脂、塩素化ポリエチレン、エチレン−酢酸ビニル
共重合体などの少なくとも１種との混合物でもよい。該
混合物中のブレンド用樹脂の割合は少量であるのが好ま
しいが、５０重量％以下、好ましくは３０重量％以下、
さらに好ましくは２０重量％以下であるものを含む概念
である。本発明に用いられるＰＶＣの代表例としては、
塩化ビニル単独重合体か挙げられる。かかるＰＶＣの種
類や製造法については、本発明においてはとくに限定は
ないが、なかでも安価であるという点より、懸濁重合Ｐ
■Ｃが好ましい。前記ＰＶＣの平均重合度は、１５００
未満では発泡時にセル膜が破れやすく、発泡ガスの逸散
による発泡倍率の低下をきたしやすく、また５０００を
超える場合には、工業的に製造することが難しくなる傾
向がある。

ここで、懸濁重合ＰＶＣとは、粒子径が１μｍ程度の一
次粒子の集合体からなる粒子径１００〜３００μｍの多
孔質ＰＶＣをいい、いわゆる懸濁重合法によって製造さ
れたものである。前記−欠粒子は、粒子径が０．１μｍ
程度のいわゆるドメイン粒子からなり、該ドメイン粒子
はさらに０．０１μｍ程度のいわゆるミクロドメイン粒
子からなるものである。また、懸濁重合ＰＶＣ以外にも
ペーストＰＶＣを使用することができる。ここで、ペー
ストＰｖＣとは、数μｍ以下の粒子径をもつ真球状の微
細粉末で、いわゆる乳化重合法やミクロ懸濁重合法で製
造されるものであり、前記微細粉末はさらに径の小さい
多数の微粒子から構成される。

本発明に用いられる無機物質としては、直径か１μｍ以
上の無機繊維を含有したものか用いられる。

前記直径が１μｍ以上の無機繊維としては、たとえば岩
綿、ガラス繊維、セラミック繊維、アルミナ繊維、炭素
繊維、石英繊維、ホウ素繊維、各種金属繊維、各種ホイ
スカーなどがあげられ、これらの繊維は単独でまたは２
種以上を混合して用いられる。しかしながら、発泡成形
のしやすさ、得られる発泡体の緒特性、コストなどの点
から岩綿がもっとも好ましい。

本発明に用いられる無機繊維の繊維長は長いものほと発
泡体への充填効果が大であり、一方短いものほど充填し
やすさが良好となるので、１０μｍ〜５０ｍｍ、好まし
くは２０μｍ　〜２Ｑｍｍ。

さらに好ましくは１００μｍ　〜１．０ｍｍであること
が望ましい。

無機繊維の使用量は、最終製品である発泡体の使用目的
に応じて適宜調整される。

通常、崩壊防止などを目的とする岩綿に代表される直径
１μｍ　以上の無機繊維の使用量は、ＰＶＣ１００部（
重量部、以下同様）に対して２部以上、好ましくは５部
以上、さらに好ましくは１０部以上であることが望まし
い。無機繊維を含有させる目的は、主として強制燃焼時
の形状保持にあるが、あまりにもかかる無機繊維の使用
量が多すぎる場合には、発泡体の製造が困難となるとと
もにコスト高となるため、該使用量はＰＶＣ１００部に
対して２００部以下、好ましくは１００部以下、さらに
好ましくは５０部以下であることが望ましい。

本発明に用いられる直径１μｍ以上の無機繊維口外の無
機物質としては、無機粒状物か用いられる。

無機粒状物としては、平均粒子径０．０１〜３００μｍ
程度のものか用いられるか、一般に比表面積の大きなも
のを用いるほと、燃焼時の変形量が小さく、また高温下
で使用したときの寸法安定性か大きくなる利点かある。

無機粒状物の種類についてはとくに制限はないが、価格
および入手しやすさなどの点から、タルク、炭酸カルシ
ウムなどの炭酸塩、金属水酸化物、含水無機化合物など
が好ましく、またシラスバルーンなとの中空体を用いる
こともてきる。

前記金属水酸化物としては、たとえば水酸化アルミニウ
ム（脱水温度　３００　　℃）、水酸化マグネシウム（
脱水温度　３５０　　℃）、水酸化カルシウム（脱水温
度　５８０　　℃）、水酸化スズ（脱水温度　１６０　
　℃）などがあげられるが、これらのなかでは水酸化ア
ルミニウムおよび水酸化マグネシウムは脱水温度が発泡
体製造時に脱水開始するほど低くなく、また発泡体の燃
焼が相当進行したのちに脱水開始するほども高くないと
いう点で好ましい。

前記水酸化アルミニウムおよび水酸化マグネシウムに代
表される金属水酸化物は、発泡体が２００〜４００℃に
加熱されたときに脱水分解し、そのときの吸熱によって
発泡体燃焼時の発熱量を小さくして発泡体の温度上昇を
抑制し、また発泡体の変形量を小さくするという効果を
呈するものである。これらのなかでは、水酸化アルミニ
ウムかとくに好ましいものである。前記金属水酸化物の
粒子径は小さいほど一般に充填効果は大になるが、コス
トなどとの兼ねあいもあり、通常、平均粒子径が０．２
〜６０μｍのものが用いられる。

本発明に用いられる含水無機化合物としては、たとえば
硫酸カルシウム２水塩（脱水温度１２８℃）　酸化アル
ミニウム１水塩（脱水温度３６０℃）　酸化アルミニウ
ム３水塩（脱水温度１５０℃）、ホウ酸亜鉛３．５水塩
（２２ｎｏ・３Ｂ２０３・３．５Ｈ２０、脱水温度　２
６０　　℃）などがあげられるが、これらのなかではホ
ウ酸亜鉛３．５水塩および酸化アルミニウム１水塩は、
脱水温度が発泡体製造時に脱水開始するほども低くない
と（Ａう点で好ましい。かかる粒子径は小さいほど一般
に充填効果は大となるが、コストなどとの兼ねあいもあ
り、通常粒子径が０．５〜５０μｍのものが用いられる
。

前記無機粒状物の使用量は、発泡させ易さや最終製品で
ある発泡体の使用目的などに応じて適宜調整される。無
機粒状物の使用量は、１９８部以上、好ましくは３００
部以上、さらに好ましくは４００部以上である。

無機物質の使用量は、２００部末滴では燃焼特性に対す
る効果が薄くなる傾向にある。一方、該使用量は多くな
るにしたがって耐火性が向上するが、逆に熱伝導率の増
大、脆さ、製品重量の増大などの欠点が発生する傾向が
あるので、準不燃基準を目的とした場合には、ＰＶＣ１
００部に対して１０００部以下、好ましくは８００部以
下、さらに好ましくは７００部以下であるのが望ましい
。このように準不燃基準を満足させる場合には、吸熱特
性を向上させるためにＰＶＣ１００部に対して水酸化ア
ルミニウムなどの金属水酸化物を８０〜３００部、好ま
しくは１５０〜３００部使用することか望ましい。

一方、本発明の基材パネルを構成する硬質発泡体を建設
省告示第１２３１号に規定される、たとえば断熱材など
として用いられる不燃材料とするためには、無機物質と
して吸熱効果の大きい水酸化アルミニウムに代表される
金属水酸化物をＰＶＣ１００部に対して少なくとも９０
０部、好ましくは少なくとも１０００部使用することが
望ましい。

なお、この場合においても、亀裂防止などの安全性を考
慮すれば、無機繊維をＰＶＣ１００部に対して２〜１０
部使用することが好ましい。

なお、無機物質の使用量は、前記したごとく、多くなる
にしたがって耐火性が向上するとはいうものの、熱伝導
率の増大、脆さ、製品重量の増大などの欠点が発生する
傾向があるので、不燃基準を目的とした場合には、水酸
化アルミニムに代表される金属水酸化物を含有した無機
物質の使用量は、ＰＶＣ１００部に対して２０００部以
下、好ましくは１５００部以下、さらに好ましくは１１
００部以下であることが望ましい。

準不燃基準、不燃基準を満足する良好なセル径を有する
発泡体をうるためには、無機物質には造核剤が含まれて
いることが好ましい。

前記造核剤の代表例としては、たとえばもつとも汎用さ
れているタルクなどが挙げられる。かかる造核剤のなか
でもタルクは発泡体のセル径をコントロールする効果に
優れたものである。造核剤の粒子径は、小さいほど一般
に発泡体のセル径も小さくなる傾向があるので、所望す
るセル径に応じて選定されるが、通常平均径は１〜５０
μｍ程度であるのが好ましい。

前記造核剤の使用量は、ＰＶＣ１００部に対して通常３
０〜２００部、好ましくは５０〜１５０部となるように
調整されるのが望ましい。

なお、本発明の硬質発泡体は、無機物質を大量に含有し
たものであるから、不適切な製法によっては耐衝撃性が
低下したり、吸水性や水蒸気透過性が大きい場合がある
。

そこで、これらの特性を低下させるおそれのある場合に
は、無機物質の粒径（比表面積）とその使用量を適度に
調整することが有効となる。

すなわち、発泡体セル膜中における無機物質相互の接触
の度合いおよびＰｖＣと無機物質との界面の面積を適度
にコントロールすることにより、高度の耐熱性を阻害す
ることなく、良好な耐衝撃性と耐水性を兼備した優れた
発泡体をうることができる。つまり、耐熱性は、無機物
質相互の接触度合をあるレベル以上に保つことにより、
高度の状態に維持され、一方、耐衝撃性および耐水性は
、ＰｖＣと無機物質との界面の面積を減少させることに
より向上されるのである。

これらの性質は、具体的には、Ｐｖｃ単位量あたりの無
機物質の総表面積を尺度として規定することができるも
のであり、通常耐衝撃性を向上させ、吸水性および水蒸
気透過性を小さくさせるためには、ｐｖｃ　　Ｉｇあた
りの無機物質の総表面積は、３〜３０ｍ２、好ましくは
５〜２５ｍ２さらに好ましくは８〜１８ｍ２となるよう
に調整されることが望ましい。

無機物質の使用量が比較的少ない場合であっても、粒子
径の小さい、すなわち比表面積の大きい無機物質を用い
ればＰＶＣ１’ｇあたりの無機物質の総表面積を大きく
することが可能となる。たとえば、無機物質の使用量が
２００部程度であってもその総表面積をＰＶＣＩｇあた
り８ｍ２程度とすることが可能である。

ただし、粒子径の小さい無機物質は通常高価であるため
、使用量か少ないことに伴う熱伝導率の低下や脆さの改
善、製品の軽量化といったメリットと比較しつつ、実際
に用いる無機物質の種類と量が決定される。

本発明に用いられる溶剤としては、平均重合度が２４０
０であルＰＶＣ１００部、該溶剤１００部および二塩基
性ステアリン酸鉛６部からなる混合物をプラストグラフ
を用いて室温から昇温しっつ毎分３０回転で混練したと
きに最大トルクが４〜２５Ｎ−ｍであるものが用いられ
る。

ＰＶＣと溶剤の相溶性の尺度を決定する方法としては、
たとえばプラストグラフで混練し、ゲル化過程を調べる
方法、透明容器中でＰｖＣを懸濁させた溶液を加熱し、
ＰＶＣが溶解して透明化する温度を調べる方法などいく
つかの方法が考えられるが、静的な試験よりも動的、す
なわち実際に混線機で混練するに類似した状況のもとで
評価することがより現実の製造法に近似しており、適当
であると考えられることから、当業者にも慣用されてい
るプラストグラフを用いる評価方法を本発明において採
用した。

前記平均重合度２４００（７）ＰＶＣ１００部、溶剤１
００部および二塩基性ステアリン酸鉛６部の混合物を用
いたのは、プラストグラフの操作性を考慮し、かつ可塑
剤のＰｖＣ可塑化の能力を調べる際に通常、当業者が用
いるのに近い条件とするためである。前言己プラストグ
ラフとしては、ブラベンダー社製のＰＬＡＳＴＩ−ＣＯ
ＲＤＥＲ（登録商標）を用いる。回転速度を毎分３０回
転としたのは、前記プラストグラフを用いてＰＶＣ組成
物の混線・ゲル化の過程を調べる際に一般によ（採用さ
れる回転速度であるためである。

ＰＶＣ粒子は加熱されるとその表面か溶融し、ＰＶＣ粒
子同士が粘着しはしめ、プラストグラフを用いたときの
トルク値か次第に上昇し、最大トルク値を示す温度では
粒子内部はまた固く溶融していないか、はぼ全部の粒子
が粘着を終了している。

ＰｖＣとの相溶性のよい溶剤は、ＰｖＣ粒子内部に入り
こみやすく、粒子表面部分に存在する溶剤量が減少する
ため、たがいに粘着した粒子相互間の摩擦が大きくなり
、トルクも大きくなる。すなわち、最大トルク値の大き
い溶剤はどＰＶＣとの相溶性が大きくなると考えられる
。

したがって、溶剤が示す最大トルク値は大きいことが望
ましいが、最大トルク値があまりにも大きくなりすぎた
場合には、発泡温度が低くなり、発泡時に発泡体を相当
な低温にまで冷却する必要が生じ、エネルギーロスを招
くので、２５Ｎ−ｍ以下、好ましくは２ＯＮ−ｍ以下、
さらに好ましくは１５Ｎ−ｍ以下であることが望ましい
。

また、溶剤が示す最大トルク値が小さくなるにしたがっ
て、得られる発泡体の発泡倍率が低下する傾向にあり、
発泡倍率が５０倍以上の発泡体をうるためには、最大ト
ルク値は、４Ｎ−ｍ以上であることが望ましい。

一般に溶剤か最大トルク値を示すときの温度（以下、最
大トルク温度という）が低いほど発泡温度が低くなる傾
向があり、前記最大トルク温度が低すぎる場合には、発
泡温度か低くなりすぎて、たとえば０℃以下というよう
な冷却下で発泡を行なう必要が生し、工業的に実施が困
難となる。

一方、最大トルク温度が高くなるにしたがって発泡温度
が高くなる傾向があり、あまりにも発泡温度が高くなり
すぎた場合には、エネルギーロス、作業環境の悪化など
、工業的に実施が困難となる傾向かある。

これらのことを勘案すれば、最大トルク温度は４０〜１
５０℃、好ましくは５０〜１４０℃、さらに好ましくは
６０〜１３０℃であることが望ましい。

上記のような条件を満足する溶剤の一例を示せば、たと
えば芳香族系溶剤とケトン類との混合溶剤、エステル類
とケトン類の混合溶剤、セロソルブ類とケトン類の混合
溶剤などがあり、その具体例としては、たとえばトルエ
ン／シクロヘキサノン（重量比、以下同様）が３／１〜
１５／１の混合溶剤、トルエン／アセトンが２／１〜１
５／１の混合溶剤、トルエン／ジイソブチルケトンか５
／１の混合溶剤、トルエン／メチルエチルケトンか５／
１の混合溶剤、トルエン／シクロペンタノンが５／１の
混合溶剤、トルエン／メチルイソブチルケトンが５／１
の混合溶剤、トルエン／メシチルオキサイドが５／１の
混合溶剤、トルエン／ジメチルホルムアミドか９／１の
混合溶剤、酢酸ｎ−ブチル／シクロヘキサノンが５／１
の混合溶剤などが挙げられるが、これらの溶剤の例示は
ほんの一例であり、上記の条件を満たせば他の溶剤を使
用しうることは勿論のことである。

本発明に規定する溶剤の沸点（混合溶剤の場合は、混合
溶剤としての沸点）は０〜２５０℃、好ましくは１０〜
２１０℃、さらに好ましくは２０〜１９０℃であること
が望ましい。沸点かあまりにも低いと発泡性組成物の混
練時に該溶剤か揮散消失するおそれかあり、一方、あま
りにも高いと発泡成形後に発泡体からの該溶剤の揮発除
去が困難となる。

なお、本発明の溶剤のなかには、スチレンモノマー、ア
クリロニトリルモノマーなどの重合性を有する一般に単
量体といわれている液体は含まれない。なぜならば、こ
れらの単量体が発泡体製造工程中で重合し、最終の発泡
体中に存在すると、燃焼特性を大幅に悪化させるからで
ある。

発泡性組成物中に含まれる溶剤量は、ＰＶＣと溶剤の均
一ゲル相により無機物質が包埋される程度をよくして発
泡体中に大量の無機物質を含有させ、またＰＶＣの粒状
性および多孔性を消失させて発泡ガスの保持性を向上さ
せ、さらに発泡体中の残留応力ないし残留歪を小さくす
るためには、発泡性組成物中の溶剤量は多いほど好まし
い。しかし、あまりにも多い場合は、発泡適性温度力く
低くなりすぎて実際の製造工程に不向きとなることかあ
る。したかつて、溶剤量は、ＰＶＣの平均重合度や溶剤
のＰＶＣとの相溶性の程度や無機物質の種類や使用量な
どにもよるが、一般にＰＶＣ１００部に対して２５０〜
３０００部、好ましくは３５０〜２０００部、さらに好
ましくは４５０〜１０００部であることが望ましい。

本発明に用いられる分解型発泡剤としては、たとえばア
ゾジカルボンアミド、アゾビスイソブチロニトリル、ジ
アゾアミノベンゼン、ジニトロソペンタメチレンテトラ
ミン（以下、ＤＰＴという）、Ｐ−）ルエンスルホニル
ヒドラジドなどの熱分解番こよりチッ素ガスを発生する
ものが挙げられる。本発明においてチッ素ガスを発生す
る分解型発泡剤が好適に用いられるのは、チ・ソ素ガス
は発泡後、溶剤を揮散除去する工程において、発泡体か
ら透過逸散しにくいためである。これらの分解型発泡剤
のなかでは、ＤＰＴは安価であるうえに、さらに本発明
ではＤＰＴ単独での使用を可能とするのでとくに好適に
用いることができる。本発明において、ＤＰＴを単独使
用しうる理由については未だ明確ではないが、良好な発
泡体をうるために多量の溶剤を使用する本発明にあって
は、ＰｖＣに対しての良溶剤がＤＰＴおよび／または発
泡助剤に対しても良好な溶解性を示す場合があるなどＤ
ＰＴと発泡助剤などとの接触が充分になされ、発泡剤と
しての機能が十二分に発揮されるためであると推定され
る。

なお、特公昭６１−５２１１５号公報には、アゾ系およ
び硫黄系ラジカル発生剤を必須要件としており、ラジカ
ル発生剤が存在しない場合には、発泡しないことが明記
されているが、本発明ではラジカル発生剤を用いず、た
とえばラジカルを発生しないＤＰＴを発泡剤として用い
ても良好な発泡が可能であり、発泡の機構をまったく異
にすることが明確である。

ＤＰＴは分解発熱量が大である。従来の公知の方法でＤ
ＰＴを分解させて発泡させるためのプレス温度（たとえ
ば　１７５　　℃程度）などの成形温度においては、Ｄ
ＰＴを単独に使用したのでは大きな発熱量のためＰｖＣ
の熱分解が生じやすかった。しかしながら、前記のごと
く本発明ではＰＶＣの良溶剤を使用しているため、低温
でＰＶＣのドメイン構造を消失させ、発泡ガスの保持性
を発現しうるようになったため、１３０〜１５０℃とい
う低温でのプレスを可能にした。このため、ＰＶＣの熱
分解防止を可能とした。工業的には成形した発泡体を一
定寸法にカットする際などに副生ずる発泡体をつぎの発
泡成形時に再使用（リサイクル使用）することができれ
ば製品コストを大きく低下させうる。ＤＰＴを使用した
場合の本発明では低温での発泡成形を可能としたことに
より、発泡成形および再使用時の熱履歴によるＰＶＣに
よる熱分解トラブルの発生をも防止することに成功し、
この再使用をはしめて可能としたことは特筆すべきこと
である。

また、本発明において、前記ＤＰＴを亜鉛含有化合物と
ともに配合した場合には、得られる硬質発泡体の燃焼時
の発熱量が大きく低減されるのて好ましい。

亜鉛化合物が、ＤＰＴを用いた硬質発泡体の燃焼発熱量
を低減させるメカニズムについては未だ明らかではない
。しかし、ＰｖＣの劣化を助長させていると考えられる
発泡ガスを発生させた熱分解後のＤＰＴへの残渣が亜鉛
化合物に作用しているものと推定される。

前記亜鉛含有化合物とは、亜鉛元素を含んだ無機系化合
物および／または有機系化合物のことをいう。具体例と
しては、たとえば、ホウ酸亜鉛、塩基性炭酸亜鉛、硫化
亜鉛、リン酸亜鉛などがあげられ、また有機系亜鉛化合
物の具体例としては、たとえばステアリン酸亜鉛、オク
チル酸亜鉛などがあげられ、これらの亜鉛含有化合物は
単独でまたは２種以上を混合して用いられる。これらの
亜鉛含有化合物の使用量はＰＶＣ１００部に対して５〜
９５部であるが、好ましくは無機系亜鉛化合物について
は５〜７０部、さらに好ましくは１０〜５０部、また有
機系亜鉛化合物については５〜２０部である。無機系亜
鉛化合物のほうが燃焼熱量が小さいゆえ、有機系亜鉛化
合物よりも好ましい。かかる亜鉛含有化合物の使用量は
、前記下限値未満である場合、燃焼発熱量の低減か充分
でなくなる。また前記上限値を超えると市場に普及させ
うる廉価な価格の実現か不可能となる傾向がある。

前記分解型発泡剤の使用量は、所望する発泡倍率や発泡
剤の種類、無機繊維、無機粒状物および溶剤の種類およ
びその量により異なるが、通常ＰＶＣ１００部に対して
５〜１００部、好ましくは１０〜５０部、とくに好まし
くは２０〜５０部である。

前記分解型発泡剤の使用量は、５部未満である場合、所
望する発泡倍率とならなくなることがあり、また１００
部を超えると発泡時にセル膜の破断が生じやすくなる傾
向にある。

なお、前記発泡剤は、必要に応じてたとえば尿素系の発
泡助剤などと組合せて用いられうる。

本発明に用いられる安定剤としては、ＰｖＣの分解劣化
を阻止する能力を有するものであれば、いずれのものを
も用いうる。かかる安定剤の具体例としては、たとえば
二塩基性ステアリン酸鉛、二塩基性亜リン酸鉛、三塩基
性硫酸鉛やステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム
などが挙げられる。かかる安定剤の配合量は、耐熱性が
要求されない用途に供したときには使用しなくてもよい
が、通常の用途では、ＰＶＣ１００部に対して、好まし
くは２〜２０部、さらに好ましくは３〜７部であるのが
望ましい。なお、２０部を超えても安定化効果はそれほ
ど向上せず、逆にコスト的に不利となる。

なお、本発明においては、さらにたさえば酸化チタン、
群青などの顔料；第三級アミン、アルキルスルホン酸塩
などの帯電防止剤など、通常プラスチックの添加剤とし
て用いられているものを必要に応じて適宜調整して使用
しうろことはもちろんである。

つぎに発泡性組成物の製造法および該発泡性組成物を用
いて硬質発泡体を製造する方法の一例について説明する
。

まず、所定量に計量された原料をたとえば双腕ニーダ−
などの温度調節が可能で、かつ高剪断力での混線が可能
な混線機に投入する。混線機の温度調節を行ない、ＰＶ
Ｃと溶剤が相溶性を呈する温度以上で、かつ溶剤の沸点
以下の温度で無機繊維が充分にほぐれ、各原料か均一に
分散されるまで混練し、必要であれば一度組成物の温度
を下げ、発泡剤の分解温度以下の温度でさらに発泡剤を
投入して混練する。

ここで、本明細書にいう相溶性を呈する温度とは、ｐｖ
ｃ、無機物質、溶剤および安定剤からなる混合物をプラ
ストグラフを用いて任意の混練速度で室温から昇温しっ
つ混線したときに最大トルクを示す温度をいい、各原料
の種類およびその量、混練機械の種類、混線条件によっ
てその都度異なった値をとる。

ＰＶＣと溶剤が相溶性を呈する温度以上で、かつ溶剤の
沸点以下の温度で混練するのは、ＰＶＣと溶剤が相溶性
を呈する温度よりも低い場合、発泡性組成物の混練時に
溶剤がＰＶＣを分子オーダーまでときほぐしてＰＶｃと
均一ゲル相を形成するという本発明の基本原理が満足さ
れないためである。また溶剤の沸点よりも高い場合、発
泡性組成物の混練時に溶剤が揮散消失する割合が大きく
なるからである。

なお、たとえばＰＶｃと溶剤が相溶性を呈する温度で分
解がはじまるような分解型発泡剤を使用する場合には、
ｐｖｃ、無機繊維、溶剤および安定剤をＰＶＣと溶剤が
相溶性を呈する温度以上で混練したのち、分解型発泡剤
の分解温度以下の温度でさらに分解型発泡剤を投入し、
さらに混練する。

つぎに調製された発泡性組成物を、たとえばアルミニウ
ム合金などからなる密閉金型に充填し、金型を油圧駆動
型加熱プレス機にセットするなどして、加圧下で該発泡
性組成物を加熱する。加圧および加熱条件は、発泡性組
成物の構成成分により異なるが、分解型発泡剤の分解が
実質的に完了することが必要である。これは発泡性組成
物に応じた適当な温度、たとえば１１０〜１８０℃およ
び圧力１４０ｋｇ／ｃｍ２以上が選定される。なお、所
定温度、たとえば１３０℃以上に達したら、５〜３０分
間程度その状態を維持するのか好ましい。

そののち金型を加圧したままプレス機の加圧加熱板温度
を、水などの冷却媒体を用いて発泡適性温度まで降下さ
せる。発泡適性温度は、発泡性組成物の組成あるいは金
型の形状およびその寸法などによって異なるが、通常前
記加圧加熱温度よりも低（、発泡時にセル膜が破れるこ
とによる発泡ガスの逸散が生じないようなＰＶＣ相の粘
弾性を与える温度である。該発泡適性温度は、たとえば
３０〜１００℃程度である。金型内容物か発泡適性温度
になったら金型を型開きし、金型内容物を大気圧下に解
放すると同時に発泡させることにより最終の発泡体が得
られる。

発泡直後の発泡体には、使用した溶剤が残存しているの
で、溶剤に応じた適当な温度で適当な時間放置して残存
溶剤を揮散除去する。なお、発泡体からの有機溶剤の除
去は、カッターなどで切断して表面積を大にすることで
除去を促進させることもできる。

本発明の硬質発泡体の発泡倍率は、該硬質発泡体を断熱
材として用い、建設省告示第１２３１号の模型箱試験（
すなわち準不燃規格）および同号の基材試験（すなわち
不燃規格）に合格させるためには、５０倍以上にするの
か好ましく、燃焼時の発熱量、発煙量および経済性を考
慮する場合には、さらに高発泡倍率を有する発泡体とす
ることが望ましく、好ましくは６０倍以上、さらに好ま
しくは８０倍以上である。しかしながら、発泡倍率か２
００倍を超える場合には、正常な発泡体を製造すること
か困難なうえ、仮に良好な発泡体が得られても強度など
の物性が不充分となるため、２００部以下であることが
好ましい。

以上は硬質発泡体の製造法の一例であり、本発明の基材
パネルを構成する硬質発泡体は、他の製造法によって製
造されてもよいことは勿論である。

（使用例） 上述したような基材パネル２と被覆層４から成る断熱パ
ネル６．６ａ、６ｂ、６ｃは、鉄道車両の壁用パネル、
屋根用パネル、床用パネル、間仕切り用パネルのみてな
く、耐火性や断熱性等が要求されるトンネルの内装材な
とに好適に用いることができる。

発明の詳細 な説明してきたように、本発明に係る断熱パネルは、断
熱性、耐火性に優れていなから軽量であるため、施工あ
るいは取付けが容易であると共に、鉄道車両等に用いて
も、燃費の向上か期待てきる。また耐水性にも優れてい
るため、水を吸って重くなることはないと共に、腐食の
虞が少なく、耐久性にも優れている。また、トンネルの
内装材としても好適に用いることが可能である。

以下、本発明をさらに具体的な実施例に基づき説明する
。

実施例１ （Ａ）塩化ビニル樹脂、（Ｂ）直径１μｍ以上の無機繊
維を含有した無機物質、（Ｃ）平均重合度が２４００で
ある塩化ビニル樹脂１００重量部、溶剤１００重量部お
よび二塩基性ステアリン酸鉛６重量部からなる混合物を
プラストグラフを用いて昇温しつつ毎分３０回転で混練
したときに最大トルクか４〜２５Ｎ−ｍである溶剤およ
び（Ｄ）分解型発泡剤からなる発泡性組成物を発泡させ
てなる発泡倍率か５０倍以上である硬質発泡体から成る
肉厚５ｍ田、縦×横＝１８２ｍｍＸ２５７醒の商品名バ
リラック（鐘淵化学工業（株）製、登録商標）の片面に
、肉厚５０μｍのアルミニウム油製被覆層を、エポキシ
系からなる接着剤で接着し、断熱パネルを得た。

この断熱パネルを、運輸省の交通安全公害研究所で定め
る鉄道車両用材料燃焼試験で試験した結果を表１に示す
。

不燃性であることが確認された。

比較例１ アルミニウム油製被覆層を接着しない以外は、実施例１
と同様にして断熱パネルを得て、実施例１と同様な試験
を行った結果を表１に示す。

【図面の簡単な説明】

第１〜３図はそれぞれ本発明の一実施例に係る断熱パネ
ルの断面図、第４図は本発明の他の実施例に係る断熱パ
ネルの斜視図である。 ２　基材パネル　　　４・・被覆層 ６．６ａ、６ｂ、６ｃｍ断熱パネル 特許出願人　鐘淵化学工業株式会社 代理人　　弁理士　　鈴　木　俊一部 代理人　　弁理士　　前　１）　均

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）板状の基材パネルの少なくとも片面に、アルミニウ
   ム箔からなる被覆層が形成してあり、前記基材パネルが
   、（Ａ）塩化ビニル樹脂、（Ｂ）直径１μｍ以上の無機
   繊維を含有した無機物質、（Ｃ）平均重合度が２４００
   である塩化ビニル樹脂１００重量部、溶剤１００重量部
   および二塩基性ステアリン酸鉛６重量部からなる混合物
   をプラストグラフを用いて昇温しつつ毎分３０回転で混
   練したときに最大トルクが４〜２５Ｎ・ｍである溶剤お
   よび（Ｄ）分解型発泡剤からなる発泡性組成物を発泡さ
   せてなる発泡倍率が５０倍以上である硬質発泡体で構成
   されることを特徴とする断熱パネル。 ２）前記被覆層の厚さが、２５〜１５０μｍである請求
   項第１項に記載の断熱パネル。