JPS58149927A - 断熱材料 - Google Patents

断熱材料

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JPS58149927A
JPS58149927A JP58018254A JP1825483A JPS58149927A JP S58149927 A JPS58149927 A JP S58149927A JP 58018254 A JP58018254 A JP 58018254A JP 1825483 A JP1825483 A JP 1825483A JP S58149927 A JPS58149927 A JP S58149927A
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bituminous
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、各々がビチューメ／またはビチューメンコン
パウンド中に完全に包封されている、発泡プラスチック
ビーズからなる断熱材料、およびその製造法に関する。
−低い軟化点のビチューメンで被覆された発泡プラスチ
ックビーズと乳化剤とからなる材料は、原理的には知ら
れており、たとえば、英国特許明細書１，５９４０９６
号から知られている。また、再び乳化剤添加したビチュ
ーメンを約１対６の体積比で使用して発泡ポリスチレン
ビーズをコーティングする材料が、英国特許明細書１．
３４４．２３５号により提案されている。
本発明によれば、溶媒、軽油、乳化剤または他の液化剤
を含有しないビチューメンまたはビチューメンコンパウ
ンド中に各々が包封されている、発泡プラスチックビー
ズからなり、前記包封物は熱間加工により形成されてい
る、ことを特徴とする、断熱材料が、提供される。
また、本発明によれば、溶媒、軽油、■化剤または他の
液化剤を含有しないビチューメンまたはビチューメンコ
ンパウンド中に各々が包封されている、発泡プラスチッ
クビーズからなる物体の形であり、前記包封物は熱間加
工により形成されており、包封されたビーズは引き続い
て一緒にプレスされ、変形されて、ビーズ間のボイドが
実質的に排除されている、ことを特徴とする、断熱材料
が、提供される。
さらに、本発明によれば、溶媒、軽油、乳化剤または他
の液化剤を含有しないビチューメンまたはｗチューメン
コンパウンドをその軟化点よりもかなり高い温度に加熱
して、それを液体および自由流動性（ｆｒｅｅ　ｒｕｎ
ｎｉｎｇ）とし、そして発泡プラスチックビーズをそれ
で加工してビーズの各々を完全に包封する、・ことを特
徴とする、断熱材料の製造法が、提供される。
また、本発明によれば、溶媒、・軽油、乳化剤または他
の液化剤を含有しないずチューメンまたはビチューメン
コンバウンドをその軟化点より本かなり高い温度に加熱
して、それを液体および自由流動性とし、発泡プラスチ
ックビーズをそれで加工してビーズの各々を完全に包封
し、そして、包封するピチューメン材料がまだ半液体状
態にある間、包封されたビーズを一緒にプレスしかつ変
形させて、ビーズ間のボイドを実質的に排除する、゛こ
とを特徴とする、断熱材料の物体を製造する方法が、提
供される。
半液体状態とは、ビチューメンまたはコンパウンドが粘
着性であるために十分に熱いが、流動性であるために十
分に熱くないことを意味する。
ビーズへ適用されるビチューメンまたはビチューメンコ
ンパウンドが溶媒、軽油、乳化剤などを含有しないとい
う本発明の特徴の１つの結果は、コーティングが防水性
であることができるということである。たとえば、乳化
剤を使用すると、水の存在において乳濁物は液相に逆戻
りし、こうして防水コーティングを提供しない。ビチュ
ーメンの溶媒を用いるときの１つの問題は、もちろん、
溶媒が発泡プラスチックビーズの溶媒でもある傾向があ
ることであり、そしてこれも本発吋により回避され、本
発明Ｖｃ　？？いて個々のビーズの包封物は連続性と水
密性にすぐれ、したがって材料は、ビーズまたは物体の
いずれの形であっても、ビーズが湿気を吸収しないで水
や水気が存在できる場合に有用である。
さらに１先行技術において低い軟化点のビチューメンで
被覆された発泡４リスチレンビーズの使用が考えられて
いるかぎり、これらのビーズは熱い直射日光や高温の存
在がビチューメンを軟化し、そしてこのようなコーティ
ングされ九ビーズはその凝着力を失なうという主要な欠
点に悩まされる。
使用するビチューメンまたはビチューメ／コンパウンド
がビーズの融点よりも有意に高い、たとえば１０〜２０
℃以上高い、軟化点を有する場合、そして包封後冷却し
たビーズが容易に分離されかつ相互に接着しないで分離
された状態にとどまるように、ビチューメンまたはビチ
ューメンコンパウンドが周囲温度において固体である場
合、特に有用な結果を達成できる。
好ましくはプラスチックビーズはボリスチレ／であり、
好ましくは発泡ポリスチレン球の形の４リスチレンであ
り、この場合プラスチックビーズは約９５〜１００℃の
融点を有する。ビチューメ／コンパウンドは好ましくは
アスファルトであり、好ましくは少なくとも１１５℃の
軟化点〔インスチチュート・オブ・ベトロウリアム・ニ
ードル・メソッド（Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ　ｏｆ　ｐｅｔ
ｒｏｌｅｕｍＮｅｅｄ　ｌｅ　Ｍｅ　ｔ　ｈｏｄ　）　
）を有する。１つの好ましい実施態様において、アスフ
ァルトを包封工程の間１８５℃に加熱する。好ましくは
ビチューメンまたはビチューメンコ／バウンドは、２５
℃のコンディショニング温度において、１〜６、好まし
く１〜４０針入値を有する。
断熱材料が物体の形であるとき、それは連続のかたい、
平滑な表面を有することができる。これは物体のすべて
の表面の上に加熱された表面を適用する工程によって達
成でき、一般に厚、板の形である。
包封されたビーズを一緒にプレスして物体を形成する工
程は、往復するローラーを用いるテーブル上で、動くエ
ンドレスベルトの間で、材料をローラーの下の動くベル
ト上でプレスすることより、あるいは簡単な圧縮により
、実施することができる。しかしながら、好ましくは、
ビーズを包封後冷却し、互いに分離し、そして−緒にプ
レスしたとき、包封する材料が粘着性であるが、流動性
でないように再加熱す伶。ビーズをさらに発泡させるか
、あるいは再発泡させ、その間−緒にプレスして互いに
対して押しつけかつ互いに固着し、そして互いの間のヘ
リが実質的に直線となるようｖＣすると、満足すべき結
果を得ることもできる。好まし“くは、このような更な
る発泡あるいは再発泡は、１５０℃〜１８０℃の過熱水
蒸気をビーズの間に注入することＫよって、生じさせる
。ビーズ内に保持されているペンタンまたは他のガスに
よることができる、−当な更なる膨張の指示として、好
ましい場合において、ビーズ対ビチューメンの初期の体
積比は、２５対１〜３０対１であや、そして最終の体積
比はほぼ４０対１であると、述べることができる。好ま
しくはビーズはエンドレスベルトの間の収束走行路を通
過し、その間ベルトに向かって外方向ＫＩＪＩ張する。
この配置は最終生成物におけるビーズの大きさの均一性
を改良し、ボイドを排除し、こうして物体の曲げ強さと
圧縮強さを大きくするという利点を有する。鵬なる外部
の圧縮に頼った場合、表面付近のビーズは押しつぶされ
、一方中央付近はこのような程度には押しつぶされない
傾向があるので、生成物は弱くなるであろう。本発明に
おける水蒸気および粘着性となる材料の使用は、ビチュ
ーメンを冷却するとき、接着を促進する。
本発明に従い、英国標準規格４３７０に従い測定しテ３
０〜４５　ｐｓｉ（ＺＩ　Ｏ〜＆１５Ｋｆ／ｍ”　）の
曲げ強さと２５℃および２０憾の圧縮率において１５〜
２５ｐｓｉ（１，０５〜１．７５々／備りの圧縮強さを
有する物体を得ることができ、かつ好ましい。
本発明の好ましい特命は、ビチューメンまたはビチュー
メンコンバウンド対ビーズの比率に関する。好ましくは
、混合段階において、ビーズの体積はビチューメンま色
はコンパウンドの体積の少々くとも２０倍であり、そし
てこの比は２０対１から少なくとも５０対１にまでに拡
大することができ、好ましい範囲は２５対１〜４０対１
である。
物体の形あるいは個々の包封され、たビーズの形である
、生成物の体積対重量の比は高く、断熱効果が体積とと
もに増加する断熱材料において明らかに最も許容されつ
る。重量比は、好ましくは、はぼ１重量部のビーズ対１
．５重量部のビチューメンまたはビチューメン材料であ
る。
すべてのビーズが、できるだけ、ビチューメンまたはビ
チューメンコンパウンドで確実に包封されるようにする
ために、ビーズの合計の表面積を比較的低く保持するこ
ともできる。これはある大きさ、好ましく　ｔｒｉ　２
　ｔｘｓより小さくないビーズを使用することにより、
かつビーズが「微細物」を含まないようにすることによ
って実施することができる。この「微細物１が存在する
と、体積の増加は無視できる程度であるが、表面積は非
常に太きくなる。こうして、最小のビーズの直径は最大
のビーズの直径の５分の１より小さくなく、一般に２分
の１より小さくないことが好ましいが、最も有利Ｋｉｊ
ビーズは実質的に均一の大所さである。
こうして、直径が２〜ｌ’１ｌｌａｓ、好ましくは３〜
６−であるビーズは好ましい。ビーズの大きさの分布が
小さく保持される場合、最終生成物の均一性および強さ
において特に利益が得られる。
厚板である本発明の！体の場合において、望ましい厚さ
は３〜１０３、典型的には５５１であり、そして他の寸
法において、厚板の大きさは必要に応じて選択できるが
、たとえば６０Ｘ１２０５１１の厚板は製作、貯蔵、取
り扱いおよび設置が容易であるため、とくに有用であろ
“う。
本発明の方法において、ビーズの融点よりも高い温度の
ビチューメンコンパウンドによって、ビーズを有効に包
封できるということは、もちろん、驚ろくべきことであ
る。しかしながら、これは真実である。初め、包封前に
１ビーズは発生した静電荷のために凝着する傾向がある
が、ビーズを熱いビチューメンに加えると、ビチューメ
ンは各ビーズのまわりおよび各ビーズ上に薄いコーティ
ングを直ちに形成することがわかった。ビーズはこの最
少憤のコーティングより多くを個々に受は入れず、この
コーティングは完全な包封を提供し、そして過剰のビチ
ューメンＶ１１つのビーズから他のビーズへ注目すべき
方法で移る。こうして、熱イヒチューメンを含有するミ
キサーへビーズヲ加えると、ビチューメンは最も予測さ
れない方法で広がり、各ビーズをビチューメンまたはビ
チューメンコンパウンドで完全に包封する。短時間で、
すべてのビーズは包封される、すなわち、ピチューメン
で完全におおわれる。この結果、初めビーズを一緒に保
持している静電力は破壊されるが、その後ビチューメン
は、冷却または少なくとも初期の冷却後、ビーズを一緒
に保持する傾向があるー。
本発明は、ゆるい形のビチューメンまたはコンパウンド
で包封されたビーズを包含する。ミキサーから排出され
たとき、ビチューメンまたはコンパウンドにより生じた
接着はおだやかな振動作業により除去することができる
。その結果、防水性の、非常に軽量のかつ浮力のある断
熱性ビーズの凝集物が得られ、このビーズは長期間の浸
漬後でさえ水を吸収できないので、浮力を望む場合にお
いて有用である。ある断熱用途において、たとえば、空
洞を断熱材料で充填するとき、このようなビーズは非常
に有用であることがある。
厚板のような物体からなる実施態様において、冷却され
た混合物あるいは冷却している混合物をミキサ、−から
取り出し、次いで前述のように、ビーズ間のボイドが実
質的に除去される程度に、すなわち、ビーズは変形する
が、体積が実質的に変化しない程度に、プレスする。体
積は、事実、好ましくは追加の加熱および発泡のために
増加する。
ゆるいビーズのかたまりを約３分の２に圧縮することは
通常十分であるが、より大きい圧縮は絶対的にすべての
ボイドが除去される可能性を増大する。プレス゛工程の
１つの目的は、相互に接、続されたボイドによって形成
された通路が厚板を通して存在しないように′今ること
である。これにより、厚板の厚さを最大とすることがで
き、こうして材料の所定重量について、断熱効果を最大
とすることができる。他の目的は、材料を断面で見たと
き、ビーズが変形し、固着し、互いに直線に沿って接触
するように、ビーズが隣接ビーズに対してプレスされる
ようにすることである。これによって、得られる厚板の
曲げ強さと圧縮強さは増大する。
こうして、これがなされたとき、得られる厚板は防水性
であり、実質的にボイドを含まず、事実、強さがかな勺
大きいが、重量が非常圧小さい構造物である。厚板およ
び物体は、必要に応じて、前述の表面処理によって、さ
らに改良することがあり、この表面処理は、実際には、
「アイロン掛け」処理であり、ここで加熱された表面を
厚板の各表面のすべてにわたって通過させる。この処理
はビチューメンを軟化させ、そしてその表面に存在する
ビーズをある程度溶融する。この結果、かたく、耐久性
の、滑らかな、扱いやすい、耐摩耗性の表面が得られ、
この表面はパネルの防水性および表面かたさを増加し、
そして各パネルは個々に常にシールされた状態にある。
本発明の物体は、ビチューメンまたはビチューメンコン
パウンドの使用量が非常に少ないため、非常に軽量であ
るが、それにもかかわらず強固であり、そしてきわめて
すぐれた断熱性を与える。
物体および厚板の可能な用途の少なくともあるものは、
たとえば、建築、屋根ふきまたは壁において、明らかで
あり、ここで断熱機能は最も便利な、終始一貫した方法
で得られる。それらは工業的にきわめて容易に得られ、
かつ積み重ねおよび取り扱いが容易であるので、輸送が
非常に容易かつ安価であり、そして精確に設置される。
添付図面を参照しながら、本発明をさらに説明する。
第１図は、本発明による材料の試料１０を切断した断面
の現尺図である。１１のような白色区緘はビーズを表わ
し、それらを結合する黒線はアスファルトの包封コーテ
ィング１−２である。断面を通じてビーズの大きさは著
しく均一である、すなわち、ビーズは中央より本ヘリに
おいて著しく小さくないという事実に、とくに注意され
たい。これは、物体形成工程における包封されたビーズ
の加熱およびそれ以上の発泡あるいは再度の発泡により
、生ずる。注意すべき他の特徴は、ビーズ間にボイドが
存在しないことである。この均一性のためビーズの表面
積は比較的小さくなり、このことは各ビーズに満足すべ
き防水包封を与え、かつビーズを互いに接着するために
要するビチューメン材料の量は最小量であることを意味
する。
第２図に示すように１プラスチツクのビーズをミキサー
１５に初めに入れる。このミキサーはピチューメンま九
はビチューメンコンパウンドを含有し、これはコンパウ
ンドがすべてのビーズを完全に包封するように１軟化さ
れた形であり、好ましくは１８５℃のアスファルトであ
る。ビーズは部分的に冷却され、傾斜してコンベヤ１６
上に供給されてさらに冷却され、ローラー１７の下を通
って分離され、離散した形となり、次いでホッパー２０
へ供給される。この時点において、包封されたビーズは
本発明による材料を構成する。このホッパーから、ビー
ズは制御された速度で２本υエンドレスベルトの下のベ
ルト２１へ供給される。
上のベルトは２２で示されている。ベルト２１．２２は
それらの走行路の最初の部分において収束し、次いで互
いに対して平行に延びる。ビーズの領域へ過熱水蒸気を
運ぶために、くルトの間の空間に管２４が延び込んでい
る。ビーズ中に保持されたペンタンまたは他のガスのた
めに、これらのビーズは加熱される時さらに膨張し、材
料が形成されるとき圧力は材料の厚さ全体にわたって確
実に存在し、そしてベルトの収束のため材料の単なるペ
リ付近には存在１〜ない。エンドレスベルト２１および
２２をおおうためのプラスチックシートの供給ローラー
２５および２６が存在し、そしてこれらのンートの対応
する巻取りロールは他方の端に設置されていて、材料の
エンドレスベルトへの接着を防止する。物体はベルト間
の走行の運搬部分において形成され、そして走行の下流
の平行部分は冷却され、このように形成された物体を冷
却する。
こうして−緒に圧縮され、包封されたポリスチレンビー
ズからなる本発明の固体材料は、連続する降雨に湿気を
吸収せずに耐えることができ、こうして断熱材としての
その熱効率を保持することができる、耐候性断熱厚板を
構成する。周囲温度において固体である高い軟化点のビ
チューメンの好適な使用は、熱い気象もしくは熱い気候
における材料の構造の破壊の危険がないことを意味する
。
結局、材料は、たとえば、平らな屋根のための断熱材と
して設置することができ、そして通常の屋根の防水層の
上に設置することができる。このため、防水層自体を屋
根の甲板上に直接、その最も効果的である位置において
設置することができ、またこの材料は防水層を極端な温
度および紫外線に対して保護するので、防水層の寿命は
かなり延長される。さらに、もちろん、本発明の材料は
強く、取り扱い容易な形において、非常に好都合な断熱
性を提供する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明による固体材料の試料の断面図である
。 第２図は、本発明による固体の断熱材料を製造する本発
明の方法を実施するとき使用する装置の略図である。 １０・・・材料の試料 １１・・・ビーズ １２・・・アスファルトの包封コーティング１５・・・
ミキサー １６・・・コンベヤー １７・・・ローラー ２０・・・ホッパー ２１・・・エンドレスベルト、下のエンドースベルト ２２１１・・エンドレスベルト、上のエンドレスベルト ２４・・・管 ２５・・・供給ローラー ２６・・・供給ローラー タ／。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、溶媒、軽油、乳化剤または他の液化剤を含有しない
    ビチェーメンまたはビチューメンコンバウンド中に各々
    が包封されている、発泡プラスチックビーズからな９、
    前記包”対物は熱間加工により形成されている、ことを
    特徴とする、断熱材料。 ２　包封されたビーズは自由流動性であり、ビチューメ
    ンまたはピチューメンコンバウンドは周囲温度において
    固体である°、特許請求の範囲第１項記載の断熱材料。 ＆　溶媒、軽油、乳化剤または他の液化剤を含有しない
    ビチューメンまたはビチューメンコンパウンド中に各々
    が包封されている、発泡プラスチックビーズからなる物
    体の形であり、前記、包封物は熱間加工により形成され
    ており、包封されたビーズは引き続いて一緒にプレスさ
    れ、変形されて、ビーズ間のボイドが実質的に排除され
    ている、ことを特徴とする、断熱材料。 ４、　ビチューメンまたはビチューメンコンバウンドは
    周囲温度において固体である、特許請求の範囲第３項記
    載の断熱材料。 ５、滑かな外表面を有する、特許請求の範囲第３項記載
    の断熱材料。 ６、　ビーズは互いに固着しかつ互いの間に実質的に直
    線のヘリを有するように、球形から変形さｉている、特
    許請求の範囲第３項記載の断熱材料。 ？、２．１０〜３．１５〜／ｍ”の曲げ強さと２５−Ｃ
    および２０憾の圧縮率において１．０・５〜１、７５　
    Ｋ４７ｅｒａ”の圧縮強さを特する特許の範囲第３項記
    載の断熱材料。 ＆　最小のビーズの直径は最大のビーズの直径の５分の
    １よシ小さくない、特許請求の範囲第３項記載の断熱材
    料。 ９、　ビーズは一般的に均一の大きさである、特許請求
    の範囲第３項記載の断熱材料。 １０、　　ビチューメンまたはコンパウンドの軟化点は
    ビーズの融点より高い、特許請求の範囲第３項記載の断
    熱材料。 １１、　　ビチューメンまたはビチューメンコンパウン
    ドは１１５℃以上の軟化点（インスチチュート・オブ・
    ペトロウリアム・ニードル・メソッド）をもつアスファ
    ルトである、特許請求の範囲第１０項記載の断熱材料。 １２　ビーズはＩリスチレンからなる、特許請求の範囲
    第３項記載の断熱材料。 １３、　　ビーズ対ビチューメンまたはビチュー特許請
    求の範囲第３項記載の断熱材料。 １４、溶媒、軽油、乳化剤または他の液化剤を含有しな
    いビチューメンまたはビチューメンコンパウンドをその
    軟（ヒ点よりも高い温度に加熱して、それを液体および
    自由流動性とし、そして発泡プラスチックビーズをそれ
    で加工してビーズの各々を完全に包封する、ことを特徴
    とする、断熱材料の製造法。 １５、　　ビチューメンまたはビチューメンコンパウン
    ドは周囲温度において固体であり、そしてビーズがいっ
    たんコーティングされたときビーズを互いに分離して自
    由流動性とする、特許請求の範囲第１４項記載の方法。 １６、溶媒、軽油、乳化剤または他の液化剤を含有しな
    いビチューメンまたはビチューメンコンパウンドをその
    軟化点よりも高い温度に加熱して、それを液体および自
    由流動性とし、発泡プラスチックビーズをそれで加工し
    てビーズの各々を完全に包封し、そして、包封するビチ
    ューメン材料が半液体状１１にある間、包封されたビー
    ズを一緒にプレスしかつ変形させて、ビーズ間のボイド
    を実質的に排除する、ことを特徴とする、断熱材料の物
    体を製造する方法。 １７、　　ビチューメンまたはビチューメンコンパウン
    ドは周囲温度において固体である、特許請求の範囲第１
    ６項記載の方法。 １＆　ビーズをコーチイン、グ後冷却し、互いに分離さ
    せ、再加熱して包封するビチューメン材料を半液体の状
    態とし、そして−緒にプレスする、特許請求の範囲第１
    ６項記載の方法。 １９、　　ビーズを、−緒にプレスしている間、さらに
    発泡または再発泡させて、互いに押しつけかつ互いに固
    着させ、そして互いの間に実質的に直線のヘリをもつよ
    うにさせる、特許請求の範囲第１６項記載の方法。 ２０、前記更なる発泡は１５０℃〜１８０℃に過熱され
    た水蒸気をビーズ間に注入することによって起（させる
    、特許請求の範囲第１９項記載の方法。 ２１、　　ビーズ対ビチューメンの初期の体積比は２５
    〜３０対１であり、そして最終の体積比はほぼ４０対１
    である、特許請求の範囲第１６項記載の方法。 ２２、物体に熱い平らな平面を適用して、その上に滑ら
    かな表面を形成する工程を含む、特許請求の範囲第１６
    項記載の方法。 ２３、最小のビーズの直径は最大のビーズの直径の５分
    の１よ２り小さくない、特許請求の範囲第１６項記載の
    方法。 ２４、　　ビーズは一般に均一の大きさである、特許請
    求の範囲第２３項記載の方法。 ２５．　　ビチューメンまたはコンパウンドの軟化点は
    ビーズの融点よりも高い、特許請求の範囲第１６項記載
    の方法。 ２６、　　ビチューメンまたはビチューメンコンバウン
    ドは１１５℃以上の軟化点（インチチュート・オブ・ベ
    トロウリアム・ニードル・メソッド）を屯つアスファル
    トである、特許請求の範囲第２５項記載の方法。 ２７、　　ビーズはポリスチレンからなる、特許請求の
    範囲第１６項記載の方法。
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