JPS5912839A - 低温用複合板断熱構造物 - 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】

゛この発明はり、ＮＧ等の低温タンクあるいはタンカー
等の内側又は外側断熱用として好適Ａ低温用複合板断熱
構造物に関する。その目的は極低温となっても収縮によ
るＷｉ熱層のクラックの発生や、目地の拡大による熱橋
が起らず、長期高荷重がかかつてもクリープが少く形状
の安定性が高く、曲げ加工して曲面にも添付りできる低
温用複合板断熱構造物を提案するにある。 ポリスチレン発泡体、ポリウレタン発泡体等の硬質合成
樹脂発泡体は断熱性、　ｌｉｔ　Ｘａ湿性、圧縮強度等
の優れた物性を備え、断熱層として広く用いられている
。ところが、これら発泡体をＬＮＧタンク等の極低温の
物体の断熱層として用いた場合は、断熱層内外間の温度
差が極端に大となシ、収縮差による歪応力によって、断
熱層゛に亀裂を生じた９１目地が拡大したりして断熱性
能が低下したシ長期間高荷重を受けるとクリープが大き
くなったシする欠点があった。 この発明は上記事情ＶＣ鑑みなされたものであシ、その
□要旨は、面積の異なる大小２群の合成樹脂発泡体を断
面凸形乞なす如く、積層一体化した複合板を容器表面に
配列させてなる複合板断熱構造物であって、上記２群の
発泡板の少なくとも容器に接する面側の発泡板層は、Ｊ
ψ−さ方向をＹ軸、巾、長さ方向をＺ、Ｘ軸としたとき
、Ｙ軸方向の水蒸気透過率Ｐｔｔ＜　１．５　（、ＳＦ
／ｍ”・ｈｒ　）、ＸＪｌｌｌ、ＺＱ力方向破断伸び率
Ｅｘ、Ｅｘが、６０＞Ｅｘ≧８．６０＞ｇｇ≧８（チ）
のポリスチレン系押出発泡板からなることを特徴とする
低温用複合板断熱構造物である。 この複合板の基本的構＃Ｌ例を」、第１図に示すごとく
であり、大小２つの直方体形の硬質合成樹脂発泡体（以
下中、に発泡体と呼ぶ）１，２を接着剤３を介し積層一
体化して複合板４が構成されている。この複合板４は厚
さ方向をＹ軸、ｌ１ｊｒ長さ方向をＸ軸、Ｘ軸としたと
きＹ軸方向の水蒸気透過率ｐｙは１．５１７ｍ”・ｈｒ
で６Ｄ、２つの発泡体１．２のＸ軸、Ｚ軸方向の破断伸
び率（伸度）ｉｉ：８チ〜６０ｑ６となつ°Ｃいる。 この複合板４による断熱は第２図のごとく行われる。す
なわち、断熱すべき低温物体５０面に、複合板４を大小
発泡体１，２を父互に内外逆にし、内外発泡体の目地６
α、６ｂ位ｉｔずらし敷き並べる。この際、発泡体１α
および２ａのＸ、Ｚ軸方向の伸度Ｅｘ、Ｂｇ　社８〜６
０％の高伸度と

【２なりれはならない。なお、第２図に
おいて、６は複合板４に差通しこれを係止するための、
低温物体５に突設した係止杆である。 このように構成してなった断熱層は、内側の低温物体５
ｇ１１から外気側にわたって大きな温度勾配を生じるが
、低温物体５に接する発泡体１αあるいは２αはＩＩＪ
長さ方向の伸度Ｅｘ、シが８〜６０％と晟伸度であるた
め、低温による収縮が起っても、その収縮力を発泡体１
ａ、２α内で吸収緩和し、亀裂の発生が防止される。ま
た、同時に内外発泡体１α、２ｂ１あるいは２α。 Ｉｂ間に作用する歪応力も緩和される。大小の発泡体か
ら構成ぴれた複合板のため１，２間の目地６ａ、６ｂ位
置がずれるため低温側発泡体が収縮しても断熱層に欠損
を生ぜず高断熱性を維持する。また、複合板４は厚さ方
向の水蒸気透５尚率ｐｙが１．５１！　／　ｍ“・ｈｒ
以下となしであるので断熱層内に水が結露し断熱件部を
低下せしめたシ、これが毘結し断熱層を破壊゛ノーるの
を防止できる。又この複合板は上記作用効果のほか大小
発泡体１，２の中長さ方向の伸度Ｅｌ＋＋、Ｅπが高い
ために容易に曲げ加工を施すことによって、円弧面９球
穀面等の曲面を形成することができる。従って、円筒形
あるいは球形のタンクの面に添付は断熱層を設けること
ができる。複合板は曲げ加工に際し、高伸度のために、
曲面外側表層部に亀裂を生じ７Ｃシ、内ｆ１１表層部に
Ｗ４著なしわを発生せず、欠損部を生じることがない。 第１図の複合板４は第３図のごとく敷ｊ１１２べＷ「物
理を設けることもできる。すなわち、低温物１本５の面
に、大発泡体１を接して複合板４を敷き並べ、外側の小
発泡本２間に別体の発泡体等の＠熱層７を低込み閉塞し
あるいは充填後発泡させて断熱施工することもできる。 この場合も少なくとも低温物体５に接する大発泡体ｌは
巾。 長さ方向の伸度Ｅｘ、Ｈｚは８〜６．０％’ｔ’なけれ
はならない。 なお、第２図、第３図において必要に応じ目地６α、６
６を接着剤で固着したシ、グラスウール等の結物を元請
し、１１地を気密にする手段が採用される。 この発明のｐ１合板には必枳に応じ、大小発泡体１．２
のｐｊ表１ｒ！１めるい）よ片表面に、防湿用あるい＃
′ｉ、補強用の油層［トを枳増し用いられる。９’ｌＪ
え１よ娼４図（αｊ、（りのごとく小発池体２あるいは
大発泡体１０表面に肋湿性薄層体８をｊ病屑稙層し複合
板４を構成する。球形タンク等の外０１す断熱構造物の
５−行この複せ扱４は防湿薄層体８を外側とし工８ｉｒ
熱；Ａを形ｌ戊すゐｌらは、断熱層の６蕗、西績防止が
−ｌ爾冗ヱとなる。 テた、例えは８１５図帽、ψＪのＥ＋＋　＜　’を不発
？独１本２又は大！ＩＭ　ＦＩＲ１＋１の表［１ｉｊ　
ｉｔ−は防湿１−８を大発？ａｌ体ｌ又ｔま小軸／ｒＶ
、　１本２の表面にｔよ、メツラス積維。 合成又は犬然惜維等で補強した合成樹脂層（又ｉｉ接接
剤剤層９をｉｒｋ層し１俵自板４としたり、第６図（ｒ
Ｌ）　、　＜ｂ）の、Ｌうに人小発り包４４，１．２の
表面を上記繊維等て補強した＆Ｊ戊樹脂層９を０１層し
て複合板４とするＣともできる。 これら繊維入！】什成招廂鳩を弔する複合板４鉱、表面
強度が強く、発泡体の収縮が補強合成樹脂層９で拘束さ
れ極低温に冷却されても線膨張率が小さいので寸法安定
性が一層向上し、°低温側の目地の拡大が抑制されさら
に外部からの衝撃等に対しても強化される。１５図の複
合板４は特にＬＮＧタンク等の外断熱用パネルとして又
＃Ｉ６図の複合板４は、圧縮強度の高い発泡板との組′
合せてＬＮＧタンクの内９１１１断熱用パネルとして好
適である。 複合板の形状は前記直方体形の大小発泡体からなるもの
に限定されるものではない。例えは、第７図のごとく、
大小発泡体１．２を台形となしこれを積層してなったも
のであってもよい。 この形状の複合板も＃Ｉ２図あるいは＃１３図のごとく
敷き並べ断熱層を形成することができる。 第８図及び第９図は、第５図（αｊを円弧形状および球
面形状の型に押圧挾持して成形したもので、円筒形又は
球形の断熱容器表面に容易に添付ける仁とができる。特
に繊維ＪＷ４．９で補強された合成樹脂層１０が片面に
積層されているために、成形に際しては、合成樹脂層１
０を発泡体との接着力の強いポリウレタン中エボ午シ系
の反応型樹脂を用いると、未硬化状態で曲り゛加工して
賦形しその状態で硬化し、形態保持性がよル高い曲面を
有する複合板が得られるので好適である。 第４図、第５図の複合板を曲は加工し湾曲面とする場合
、防湿層８を弯曲外側とするとは限らない。防湿層８を
内側となし湾曲面を形成し、円筒形あるいは球形のＰ３
側面に添けて＃ＦＴ熱層物理形成することができる。 この発明に用いるポリスチレン系押出発泡体を構成する
ポリスチレンは、スチレンを主成分とする樹脂であるが
、スチレンの代シにα−メチルスチレン、ビニルトルエ
ン、クロルスチレン等信のスチレン系モノマーであっテ
モよい。 又上記スチレン系モノマーに共Ｘ合可能な七ツマ−１例
えはアクリロニトリル１．）１タクリロニトリル、アク
リル酸メチル、メタクリル醗メチル、無水マレイン酸、
アクリルアミド、ビータビリ。ジン、アクリル酸、メタ
クリルｒ！Ｒ等を共重合したコポリマーが含まれる。 更に上記スチレン系ポリマーにその特性が損われない程
度に他のポリマーをブレンドしたものも差し支えない。 スチレンを主成分とするポリスチレン系押出発泡体は、
独立気泡に富み、断熱性、透湿抵抗圧縮強度、長期耐圧
縮クリープにすぐれ、水蒸気透過率も小さい特徴を有す
るが一般に破断伸び率は５−以下であシ、本発明の複合
板に用いるためＫは、Ｅｘ、ＥＪｚ方向に８〜６０優の
伸度を付与しなくては、極低温下での熱応力を吸収した
ル、円筒形や球面形状への成形が困難である。 本発明の複合板用の断熱板は以下の如く、Ｘ軸（長さ方
向）、ｚ軸（巾方向ンに圧縮することＫよって達成でき
る。 第１０図に示すごとく２組の上下対をなす挟持駆動ベル
）１１．１２及び１３．１４との間に駆動速度差を設け
、この間に、ポリスチレン系押出発泡体１５を送シ込み
、その速度差で搬送方向、例えば、Ｘ軸方向に圧縮加工
を施せは、Ｘ軸方向に高伸度の発泡体１６が得られる。 駆動速度差と加工の回数により、８〜６０％の伸度を付
与できる。同様に２１肋方向にも圧縮して本発明の２軸
方向に大きい伸度の発泡体を得る。 発泡体はＸ、Ｚ＠力方向伸度Ｅｏ；　、　Ｅｔは８〜６
０慢でなけれはならない。８％未満では低温での収縮応
力の吸収が不充分でろシ、６０％以上鉱水蒸気透過率や
発泡体の機械的性能の低下が大ぎくなシ好ましくない。 水蒸気透過率Ｐｙは１．５１／／ｍ”・ｈ７以下でわシ
、長期的な断熱性能の維持を重視するならｉｉ：Ｐｙは
１、Ｏ以下がより好適である。圧縮強度Ｑｙ　ｕ　２．
５ＶＣ＃４以上なくてはならない。これ未満では複合板
？被断熱体に添付後圧着固定する部分の局部応力で一部
にクリープ等が起シ、複合パイ・ルが被＠熱体と陥れた
り、外部からの応力で断熱層として形態の保持性が劣夛
、損傷を受は易く好ましくない。よシ好ましくは３　Ｋ
ｇ／ｃｄ以上である。発泡体の密度は３０〜１００ｋｆ
／ｍ’　　であるｏ　　３０ｊ’４１／ｍ”未満では断
熱性、水蒸気透過率、圧縮強度及び長期耐クリープ性を
所望の水準に維持することができないが、密度の上限と
しては、最も厳しい物性を要求されるＬＮＧ大型タンク
内部の断熱用パネルとする場合でも充分に圧縮強度と長
期劇クリープ性を満足するので１００　Ｋ（１／ｍ”以
内でよく、２軸方向への抑圧加工性の低下、パネル重置
増加による施工性の低下および経済性から１００　Ｋｇ
　／　ｍ”以上は必要としない。 仁の複合板に用いる防湿層はアルミニウム箔等の金属薄
板、ポリエステル等の防湿性フィルムシート＠あるいは
これらの複合積層物等から選択できる。防湿層と発泡体
間の接着に用いる接着剤は接着力が高く、耐低温性を有
するエポキシ系、ウレタン系等の反応型接着剤が好適で
あシ、このｔｌか、感熱タイプ、感圧タイプの接着剤、
この複合板（第５及び６図）を円筒形あるいは、球形の
複合板として使用する場合の加工手段につき以下に記載
する。 薄層体として、発泡体との接着性にすぐれ低温のｔＲ械
的特性のすぐれた反応型合成樹脂をガラス繊維メツシュ
で補強したものを選択する。 第１０図で抑圧加工したポリスチレン系押出発泡体にウ
レタン系２液型接着剤を全面に塗付し次いで、補強層を
Ｉｆｆき、その上から同様の接着剤を塗付して上記補強
層を埋め、この補強接着層が未硬化の状態で、複合板を
被断熱体の曲率と同様の曲率の円筒あるいは球面形の型
表面に抑圧あるいは挾持して６０〜？υ℃好ましくは７
０℃〜８０℃に加熱した条件で合成樹脂を硬化完了させ
た後に冷却して脱型する。 合成樹脂層の硬化条件によっては、これを冷間で行ない
曲面形成することもできる。しかし６０〜９０℃に加熱
する方が硬化時間も短かく、発泡体の曲げ歪の緩和も完
全に行われ、よシ好適である。 この複合板を構成する発泡体１はすべてが前記の伸び率
のものであることは必ずしも必要ではない。例えば、第
５図のごとく、複合体４を低温側発泡体１又は２と高温
側発泡体２又は１とをその界面を接着剤３で接着して構
成し、高温τ１０発泡体２又はｌの面に防湿層８を接着
剤３を介し積層し複合板を形成してもよい。この場合、
低温側発泡体ｌ又は２の伸度ＩＥｓ、ｌ１２ｇは千れぞ
れ８〜６０チとしなければならないが、高温側発泡体２
又は１は必ずしもその必要はない。 例えば高温側発泡体２又は１が二軸（Ｈｚ、　Ｅｘ）高
伸度（８〜６０％）のものと−軸が高伸度で他の一軸が
低伸度（８チ未満）のものと、または２＠とも低伸度の
ものと組合わせ高＠偶発池体１ｂ′ｆ、構成してもよい
。あるいは−軸のみ高伸度のもの、または二軸とも低伸
度のもののみで構成してもよい。 仁の複合板を低温物体に添利は断熱する場合、発泡体厚
み方向に温度勾配を生じ、低温物体に近い位置の発泡体
には大きな収縮力が作用するが、高温側に向い収縮力は
低下する。従って外側部の発泡体は内側部に比べ低伸度
でその応力が吸収できる。すなわち、低温側、高温側の
発泡体厚さの分配は、被断熱物体の温度、高温側発泡体
の伸度、要求断熱性能等によシ設定される。なお、低温
ｇ１０　、高温側発泡体１，２又は２゜Ｉａ訂の接着剤
３層にガラス＃Ｉ！維、天然又は合成゛繊維等の補強材
を配し、両層間の歪応力の拘束。 □収縮緩和を図るとよシ好適であシ、発泡体の組合せに
よる歪応力の多少によシ使い分けられる。 内側断熱か外側Ｖｆｒ熱かによシ、要求性能を勘案し、
発泡体の密度、圧縮強度、防湿層や合成樹脂補強層の有
無や配置及び本発明の２軸方向高伸度ポリスチレン押出
発泡板の使用厚さと他の硬質発泡体との組合せによシ非
常に広範囲の低温容器の複合板断熱構造物として応用で
きる。 本発明の低温用複合断熱構造物に使用できる高温側硬質
合成樹脂発泡体とは、独立気泡構造のものをさし、ビー
ズ等の発泡成形体、押出発泡成形体および反応硬化型発
泡体を含み一１最も望ましくは押出発泡成形板をさす。 又これらの発泡体を構成する合成樹脂とは、スチレン、
塩化ビニル、塩化ビニリデン、メタクリル酸メチル、ナ
イロン、ウレタン、フェノ−ル等を主成分とする樹脂あ
るいは、これらに共重合可能なものとの共重合体又はブ
レンドしたものも含まれる。 よシ好ましい樹脂としては、スチレンを生成分とする樹
脂であるが、スチレンの代シにα−メチルスチレン、ビ
ニルトルエン、クロルスチレン等信のスチレン系モノマ
ーであってもよい。 また上記スチレン系モノマーに共重合可能なモノマー、
ｆＦＩＪ、ｔばアクリロニトリル、メタクリルニトリル
、アクリル酸メチル、メタクリル酸メチル、無水マレイ
ン酸、アクリルアミド、ビニルピリジン、アクリル酸、
メタクリル酸等を共重合したコポリマーが含まれる。 更に上記スチレン系ポリマーにその特性が横われない程
度に他のポリマーをブレンドしたものも差し支えない。 最も好ましく杖、スチレンモノマー単体からなるポリス
チレンである。ポリスチレンの中でもスチレン単量体含
量が０．３重Ｎ−以下で三麓体含量０．５　Ｊｉ量％〜
ｔ　５　ｆｆｉ量−の範囲のものを選定することが好ま
しい。 本発明でいう各特性の測定方法及び評価は、以下のよう
に行った。 （１）密度；　（Ｋｇ　／　”　） 発泡体から５　ｇ　ａｍ　ｘ　５　Ｑ　ｍ　ｘ　５０　
ｍの立方体を採取し、爪麓（至）１体積体りから算出し
、５個の平均値を密度ＣＫｆ／ｍ”）とする。 （２）　　圧縮強度；　［’ｙ　／　ｃｗｌ　〕密度を
測定した５０頗×５０間×５０鰭の試験片の厚さ方向（
Ｙ軸方向）で、ＡＳＴＭ　Ｄｉ６２１に基つら圧縮強度
を測定し、５個の平均値で表す。 圧縮歪率は５％とする。但し５ケ以内に降伏現象が発生
する場合は、ｉ伏値を圧縮強度とし、以下の基準で評価
する。 （８１破断伸び率（イ） 引張強度測定法、ＡＳＴＭ　Ｄ　１（５２３方法に基づ
き指定の方向（Ｘ、及び２）に、試験片を引張シ、破断
した時の歪Ｊｉ１（伸び員）＠を測定し以゛下の式で計
ηル訂価する。　　１、 試験片は各方間Ｘ、ｚ毎に合計５個採取する□。 試験片サイズ：　５０ｍ＋１ｘ　５　Ｑｍｍｘ　５　Ｑ
ｍｍ（４）　　水蒸気透過率；　ＷＶ　Ｔ　Ｒ（１１／
ｍ”　・ｈｒ　）２５ｗｘ８０φの試験片６ケを採取し
、ＡＳＴＭ、Ｃ３５５に準じて測定する。２５朋厚さで
のＷ　ＶＴＲは次式で計算する。但し蒸留水を用いる方
法で行う。 ＷＶＴＲＣＩ／ｍ”−Ａｒ）＝−’− −１ Ｇ；ｘ電変化り １；　ｙａの生じた時間１１」（んｒ）Ａ；透過面積（
ｔｎ”　） （５ン　　熱伝導率の経時変化率 ＃１１１図に示すように抑圧加工した製品を上部よシ厚
さ２５邸、巾２０υ襲、長さ２００鵡の試験片を採取し
、第１２図に示す装置を用いて加速吸湿試験を行う。 断熱＠１８゛で囲んだ温度調節機１９を備えた容器１７
に２７℃の水２０を入れ顛容器の開口部側を、前記の試
料片２１によυ、六ツキン２２を介１て閉塞する。この
際、試料片の下面と容器内の水面との間は約３０絹の距
離を設けるように配置、ｔ−６゜また、試験片２．。上
ヵは、循壌氷口２３及び２４から循環される冷却水によ
って２℃に冷却さレソいる玲却板２５に密着している。 このような状態を保って１４日間放置したのち、試料片
の表面をガーゼで軽くふきと、り、ＡＳＴＭ　Ｃ５１Ｂ
に従ってこのものの熱伝導率λ′を測定し、あらあ−じ
め試験前に同じ条件下でｄ１υ定した熱伝導率λとの変
化の割合λ′／λを（６）　　パネル極低温抵抗性 ５　Ｑｍｘｘ５　Ｑ　Ｑｍｘ　３　（］Ｑ＊＊の試験板
を採り、上下面を切削仕上後、第１３図のようＫＸ軸。 Ｚ軸方向を明示し几試験発泡体２７上下面に１２ｍｘ３
００１１１Ｘ５００１１１の合板（ＪＡＳ規格品）２９
．３０をポリウレタン系２液型極低温用接着剤（住友ベ
ークライト社製：スミタツクＥＡ９０１７７）２ｇで接
着し２４時時間２３℃の条件で０．５　Ｋｆ／ａ４の加
圧下で熟成硬化させて、試験用パネル２６とし、３枚を
製作、試験する。 ■　極低温ニー１６０℃テスト □ 第１４図に示すように上記試験用パネル２６を一り６０
℃±５℃に内部を温！！−した極低＠槽３１の中に急激
に入れ、５時間放置後常温に急激に取シ出し１時間放置
する。この操作を繰返し、４回行い、４回目に極低電槽
３１から試験パネル２６を取ル出した直後試験発泡体２
７の４つの而を観察しクラックの有無と発生した方向を
確認する。１時間後に合板為３０、試験発泡体２７の境
ｎ−面にそってノコ歯型スライザーでスライスし、更に
試験発泡体２７の内部に向って約ｉ［］Ｉ１１に厚さで
５分割したスライスサンプルを調整し、各々のスライス
ザンプル面に界面活性剤と着色用インクを混合した水を
塗付し、サンプル表面のクラックの有無と方向を調査記
録する。 なお、極低電槽３１内の温度コントロールは、液体窒素
ボンベ３２から液体窒素配管３３を介して債内頂部の噴
出ノズル３５に導な、ここで有孔ジャマ板３６に接触し
ながら気化し、カスは排出口３８から出て１内の温度を
下げる。液体窒素は槽内の温度１１３７とタイマーを連
動させたコントロール装置にょ力流量自動調節弁３４の
開閉で液体窒素配管が調節されろう ■　極低温ニー１９６°Ｃテスト 第１５図に示すように、上記の試験用パネル２６を断熱
材３９で密閉された液体窒素浸漬装置４０で試験する。 ステンレス製の深底トレー４１に液体窒素４２を液体窒
素ボンベから直接、液体窒素配管３３と液体窒素導入弁
４３を介して導入後、上記試験用パネル２６を急激に液
体窒素４２内に充分浸漬するように入れ、鉄製ザボート
４５の上にあらかじめ液体窒素中で冷却筒の鉄製重錘４
４をのセ、６０分間連続浸漬した後、上記試験パネル２
Ｇを雰囲気中に取シ出し、通風しながら１時間放置する
。この操作を４回行い、極低温−１６０℃のテストで行
ったと同様の装置と方法で発泡体外面、内面のクラック
の有無と方向をｌｌ１ｇ、ｉＴ、記録する。 各々のテスト温度条件について、３ケの試験パネルの調
査記録の結果をもとに以下の基準って従って評価する。 第１６図に示すように５００ｘ４０Ｑ＋＋ｍｘ４００１
Ｋｍの高温側発泡体４７ｂ、５Ｄｍｘ４００１１ｘ４　
Ｑ　Ｏｍの低温側発泡体４７ａを重ね、その上下面に１
２ｍｍＸ４００ｆｉＸ４０ＯｍＩＩの合板（ＪＡＳ規格
品）４８．４９を配し、各層間にポリウレタン系２液型
極低温用接着剤（住友ベークライト社製：スミタツクＫ
Ａ９０１７７）５０を玲付し、２ＡｒＩ１間×２５℃の
条件下で０．５Ｋｔ／ａ４　の加圧下で熱硬化させて、
第１６図に示す試験用パネル４６を３枚製作する。第１
６図の断熱層が単ＷＩ構造の試験パネル２６と共に以下
の試験に供する。 第１７図に示すように、鉄製ザボート４５の上［ｌＴ１
３図の試験用パネル２６又は１００趨〜１５１Ｊ順Ｘ４
［１［１ｔｌＪ！Ｘ４［］（１＃ＩＬｖｉｆ　６図の試
験用パネル４６をのせる。発泡板層が複数層からなる第
１６図の試験パネル４６の場合は、低温側発泡体４７α
の方を上面に置き、この上部に液体窒素充填用深底トレ
イ４１をのせ、試験用パネル上部合板４８と深底トレイ
４１との密着性確保のためＭ、＠４４を深底トレイ４］
に適宜配置し、試験用パネルの下部合板面４５のみ大気
開放し深底トレイ４１及び試験パネル４６の残る全面を
断熱層５１で完全に覆って、極低温片面冷却テスト装置
５２する。深底トレイ４１に液体窒素４２を注入し、常
時液体窒素がトレイ内に充された状態で２４時間連続し
て試験パネル４６上面を液体窒素４２で冷却し、一方試
験パネル４６の下面は雰囲気温度とする。試験パネル４
６の断面４周部と断熱材５１０間の目地には、目地光て
ん材５３を入れ、外気の対流を防止する構造で実験を行
った。＃！１６図に示す試験パネル２６　（５０ｍｘ３
００顛×３００露）でも同様のテストを行う。 実験完了後、試験パネル２６又は４６を取シ出し、大気
中に放置後合板２９．３０又は４８．４９と試験発泡体
４７α又は、試験発泡体４７ｂ（試験体２６の場合は２
７）の境界面にそってノコ歯型スライサーでスライスし
、さらに試験発泡板の内部に向って約１０鰭厚さで第１
３図の試験パネル２６では５分割又は＃１１６図の試験
パネル４６では１０分割したスライスサンプルをｐｌ整
し、各々のスライスサンプル面に界面活性剤と着色用イ
ンクを混合した水を塗付し、スライスサンプル表面及び
内面のクラックの有無と方向を調査記録するっ 各々のテスト温度条件について、３ケの試験パネルの調
査記録の結果をもとに以下の基準に従って評価する。 （７）　　耐クリープ性 試験発泡体から５０鰭ｘ５Ｑｍｘ５Ｑｍの試験ハに８ケ
採覗する。その中から５ケを選び、厚さ方向（Ｙ軸）の
圧縮強度をＡ８ＴＭ　Ｄ　１６２１に従って測定し、平
均圧縮強度（１１１７ａｔ）を求め、これをσ、とする
。残った３ケをクリープ測定用試験片５９とし、第１８
図にボナように厚さ方向の上下面に厚さ５ｗａａの合板
５５　、５６を接着剤５７．５８を介して加圧接着硬化
したものをクリープ測定用複合体５４とする。クリープ
測定用試験片８９の厚さ方向（Ｙ軸）の厚さ、を正確に
−Ｕ謡の単位まで計測し、この寸法をｆＯとする。第１
９図に示すようにクリープ測定石複合体５４をクリープ
測定装置６０の重錘架台６２と装置架台６４０間に静か
にセットし、次いで上記で求めた平均圧縮強度σ、の＋
の値１鮎から求められる５　Ｘ　５　Ｘ　’／、Ｋｆか
ら重錘架台６２の重量Ｗ１’を差引イタ重Ｍ　Ｗ２（Ｖ
ｈ＝　２５　ｘ　’１５−　Ｗｔ　）セットする。２３
℃Ｘ１０００時間経過後のダイヤルゲージ６１の目盛Ｔ
Ｉすなわち１０００時間のクリープ遣←→を１／ｌｏｏ
ｍ単位で絖み取ル、以下の式に従ってクリープ量（−を
求め、ｒ記の基準で耐クリープ性を評価する。 実施例−１，比較例−１ 密度が２７〜９０　Ｋ１７ｍ”、　セｈサイズ０．６〜
０．１１ＩＩ＋、厚さ１′００■のポリスチレン押出発
泡板（旭ダウ四社製；スタイロアオーム■）ｌｔＥ１０
図に示す抑圧装置で本文記載の製造方法に準じて、始め
にＸ軸方向（長さ方向）次いで、ｚ軸方向（巾方向に抑
圧加工した。この際、第２表に示す抑圧加工条件の中、
圧縮率と加工回数のみを適宜選択し、他は同一条件で行
い、密度、圧縮強度、破断イｉび率、水蒸気透過率、熱
伝導率の経時変ずヒ率、パネル極低温抵抗性、極低温片
面冷却抵抗性、耐クリープ性等の評価を行うための素材
を４成した。（実験−１〜１４）比較のために、密度が
２８〜９５　Ｋ１７ｍ“のポリスチレン押出発泡板（旭
夕゛つ■社製；スタイｕ７オーム■）の未加工Ωもの及
びＸ軸方向のみ加工したもの、Ｘ、Ｚ軸共に加工したも
のも製造した。叉発池体累狗の比較の九め、市販のポリ
スチレンビーズ発泡板、ポリ塩化ビニル押出発泡板及び
成型板（厚さ：２０ｍｍ）、ポリメチルメタクリル酸押
出発泡板（旭グウ■試作品；厚さ２ｏＩＩｍ）の加工し
たものとしないもの及び、一般用硬質ポリウレタン（’
ｌ’ｈ　３５　）　、　ＬＮＧ地下タンク断熱材料とし
て処方されたき１′−硬質ポリウレタン（ＮＩＸ３４〜
５６）を加えて評価相打とした。 各々の発泡体について、本文記載の方法で、熱伝導率の
経時変化、Ｙ軸方ｒ〜の圧縮強度と耐クリープ性、極低
温片面冷却抵抗性及び極低温抵抗性（−１６０’Ｃと１
９６℃）に着目し、本文記載の方法と基準で評価し、各
々の結果とそれらを総合評価した結果を第１表に示した
。総合評価の基準は以下で行った。 ◎；すべてが特性がＱ印のもの（最高水準を満すもの） ○；Δ印はあるが○印が多いもの（本発明の目的ｔ−満
すもの） ×；×印が１つでもあるもの（目的を達しないもの 第１表の結果によると、本発明の目的を満す発泡体は、
ポリスチレン系押出発泡体で密度が３５〜１　（Ｊ　Ｏ
（Ｋ７／ｍ’）　、　Ｘ軸２軸方向の破断伸び率が８〜
６０％、Ｙ軸方向の水蒸気透過率が１．５Ｃ１／ｍ”・
ノげ〕以下でなければならぬことがわかる。更にＬＮＧ
地下タンクの断熱膜としての礪能を高め、−１９６℃の
液体窒素の保冷羽として８え、他の特性も最高水準にあ
る本発明の発ｙｍ　ｉでは、密度が４０−　Ｐ　Ｏ（Ｋ
ｒ／ｎｔ”　）、　ｘ　１＋ｂ及びＺ軸方向の破断伸び
率Ｅｘ、Ｅｘ　が１２〜４ｏチ、Ｙ軸方向の水蒸気透過
率が１．０　（１７ｍ”・んｒ〕以ドてなけれはならＺ
ａことが判る。 実施例−２ 実施例１で第１０図の押圧加重装置により加工した密度
４０Ｋｆ／ｍ“、Ｘ軸、２軸の破断伸び率が各々１５−
の本発明の２軸方向高伸度押出ポリスチレン発泡板（実
験１１１ａ５）と密度８５　Ｋｙｆｎ”　。 Ｅｚ、Ｅｘが各々２０％、１５弾の本発明の押出ポリス
チレン発泡板（実験ｌｌＩ＆１８）を選び、この発泡板
を第１３図に示す複数層を有する断熱複合板の低温側発
泡板層とし、以下の高温側の発泡板との組合せで、本文
記載の方法で第１６図の断熱層が複数の発泡体からなる
断熱複合板を作った。高温側発泡板層としては、２軸高
伸度押出ポリスチレン発泡板（実験−５と８）、１軸方
向高伸度押出ポリスチレン発泡板　４種類。 ２軸方向低伸度押出発泡板４種類、ポリスチレンビーズ
成形板の２軸方向高伸度晶と２軸方向低伸度品、２軸方
回高伸度塩化ビニル発泡板及び市販の硬質と中硬質のポ
リウレタン発泡体等を適宜Ｒ定して高温側発泡板の／ｌ
ｌ数を１層及び２層と組合せ、＃Ｉ２Ｉ２ツー１に示す
組合せ（実験集３７〜５δ）になる複合発泡体層が１０
０〜１５０ｆｉの厚さの複合板を各々５枚製作し、本文
記載の方法で熱伝導率の経時変化率、耐クリープ性につ
いては各複合板層を比例的に積層し各々厚さ２５ｍ、５
層ｍとし次試駒片で代用評価し、片面冷却抵抗性は本文
記載の方法で評価泡板だけからなる発泡体の必然性はな
く、少くとも低温側の発泡板層として本発明の２軸方向
に高伸度を有する押出ポリスチレン発泡体を使用すれば
、高温ｆｌｌＪ発池体としては、厚さと性能を適宜選択
する・之とＫよシ、各種の硬質合成樹脂発泡体が使用で
きることが判った。低温側と高温側の発泡体厚さの分配
は、被断熱物本の温度、高温側発泡体の伸度、要求断熱
性能等によシ設置される。上記の如き断熱膜ｈ［条件に
もよるが低温側断熱材としては少くとも５０％以上の２
４１１１高伸度押出ポリスチレン発泊体を使う必要があ
る。また円弧形又は球形の大型容器表面に施工するもの
は同一曲率の型で冷間又は熱間で挾持、押圧することで
成形が可能であシ、２軸高伸度ポリスチレン押出板のみ
からなる複合体と同様に合成、樹脂層を併用するとよシ
賦形性が良い。 なお、低温側、高温側発泡体等の接着層にガラス繊維等
の補強層を配し、両層間の歪応力の拘束と収縮の緩和を
図るとよル好適であることも判った。 以上の実施例１．比較ｆｌＪ　１及び実施例２の結果か
ら判るように面積の異なる大小２群の硬質合成樹脂発泡
体からなる低温用複合板断熱構造物においては、低温側
の硬質発泡体としては、厚さ方向をＹ軸、巾、長さ方向
をＸ軸、２軸としたとき、Ｙ軸方向の水蒸気透過率Ｐｖ
≦１．５（ＩＩ／ｍ１・ｈｒ）、Ｘ軸、２軸方向の破断
伸び率が各々６０’：；２Ｅｒｃ≧８　、６０’；ｌＥ
ｇ’；２Ｂ　を満すポリスチレン系押出発泡板である仁
とが必須であるが、残る高温側の硬質合成樹脂発泡体は
、本発明の２軸方向に高伸度のポリスチレン系押出発泡
板であることは必ずしも必要でなく、低温用断熱剃とし
て要求される断熱性、熱伝導率の長期安定性、圧縮強度
、圧縮クリープ等の性能を満せば、ビーズ成型品、ポリ
スチレン以外の押出発泡品及び反応型発泡体等も使＃−
”’ｒきる。 本発明における低温用複合板断熱構造物を構成する複合
断熱材は上記の条件を満たし、かつ面積の異なる大小２
群から構成された複合断熱材を交互に又は上下に配列す
るために、低温側から高温側へ目地が貫通する部分がな
く、複合断熱劇の性能の特異性と相俟って、長期間使用
にもクリープが非常に少く、熱応力の吸収がすぐれ極低
温Ｆでクラックの発生がなく、熱伝導率がよく長期的に
も変化の少く軽量で施工性と経済性にもすぐれ、熱欠損
がない低温用複合断熱構造物である。 第　　２　　表 力１１工までのエージング日！ｌ！ＩＥ　　　：ｊＢ加
工厚さ　　　　　　　　　　　：１００ｍ１加Ｉ！度（
入口ベルト）　　　　：１２１Ｌ／ロー圧縮率（出入口
ベルト速度比）：　ｔＯＳ〜ｔ５５押圧距Ｉｌｌ！（人
、出口ベルト軸間距離）：　２００鮨 押圧固定時間　　　　　　　　：＆６秒加ニー数　　　
　　　　　　：１〜５回／”′＝

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明になる複合板の斜視図、第２図、第３図
はこの複合板を配列させてなる複合板断熱構造物の断面
図、第４図（α）　、　（６）けそれぞれ防湿層を積層
した複合板の側面図、第５図（α）。 の表面に補強層を８４層した実施態様を示す側面図、第
７図は面積の異なる大小発泡体が台形の複合板の側面図
、蕃］１電噸青看蛎遺１Ｆ発希一体−を」シ縮−レ虐瞑
高］０：伸１１看亡呼４弁すジか奉ト態＝１示愕−摸式
ｔＪ＝第８図、第９図は各々第５図（α）の複合板全湾
曲加工して得た円弧状成形複合体と球形状成形複合体を
示す斜視図、第１０図は発泡体を圧縮し高い伸度ｔ−１
−１与する状態を示す模式図、第１１図は熱伝導率の軸
持変化率測定のためのサンプリング位置と寸法を示す図
、ｔｎ１２図は熱伝導率の経時変化特性を＃ｙ制するた
めの加速吸湿させるための装置の原理図、第１３図は極
低温抵抗性評価用複合パネルを示す図、第１４図と第１
５図は複合体パネルでの極低温抵抗性を評価するための
装置の原理図で、第１１図はマイナス１６０”Ｃの雰囲
気でのテスト装置用、第１５図は液体窒票中へ浸漬テス
ト装置を示す模式図、第１６図は発泡板層が複数層から
なる極低温片面冷却抵抗性試験用パネルを示す図、第１
７図は極低温片面冷却試験′装置を示す模式図、１第１
８図は長期クリープを測定するための複合体を示す図、
ｔｓ１９図は長期クリープ測定装置を示す模式図である
。 １・・・・・・大発泡体、１α・・・・・・低温飼犬発
泡体、１ｂ・・・・・・高温側大発泡体、２・・・・・
・小発泡体、２α・・・・・・低温側小発泡本、２ｂ・
・・・・・高温側小発泡体、３・・・・・・接着剤、４
・・・用複合板、５・・・・・・低温被断物体陣、６・
・・・・・複合板係止用の杆、６ｃＬ・・・・・・低温
側複合板間の目地部、６ｂ・・・・・・高温側複合板間
の目地部、７・・・・・・断熱材、８・・・・・・防湿
性フィルム層、９・・・・・・繊維系補強材、１ｏ・・
・・・・合成樹脂層、Ｉｆ、１２，１３．１４・・・・
・・挾持駆動ベルト、１５・・・用硬質合成樹脂発泡体
、１６・・・・・・１軸高伸度硬質合成樹脂発泡体、１
７・・・・・・容器、１８・・・・・・断熱材、１９゛
・・・・・・温度調節器、２０・・・水、２１・・・・
・・試験片、２２・・・・・・パツキン、２３゜２４・
・・・・・循環水出入口、２５・・・・・・冷却板、２
６・・・・・・極低温抵抗性試験パネル、２７・・・・
・・試験発泡体、２８・・・・・・低温用接着剤、２９
．３０・・・・・・合板、３１・・・・・・極低温情、
３２・・・・・・液体窒素ボンベ、３３・・・・・・液
体望素配管、３４・・・・・・液体窒素流舟自動請節弁
、３５・・・・・・液体窒素噴出ノズル、３６・・・・
・・有孔ジャマ板、３７・・・・・・温度針、３８・・
・・・・貴素ガス排出口、３９・・・・・・断熱材、４
０・・・・・・液体窒素浸漬試験装置、４１・・・・・
・探底トレイ、４２・・・・・・液体窒素、４３・・・
・・・液体窒素導入弁、４４・・・・・・鉄製重錘、４
５・・・・・・鉄製サポート、露６・・・・・・片面冷
却用試験パネル、４７α・・・・・・低温側発泡体、４
７ｂ・・・・・・高温側発泡体、４８・・・Ｊ二部合板
、４９・・・・・・下部合板、５０・・・・・・接着剤
、５１・・・・・・断熱材、５２・・・・・・極低温パ
ネル片面冷却デスト装置、５３・・・・・・目地充填材
、５４・・・・・・クリープ測定用複合体、５５．５６
・・・・・・合板、５７．５８・・・・・・接着剤、５
９・・・・・・クリープ測定用試験片、６０・・・・・
・クリープ測定装置、６１・・・ダイヤルゲージ、６２
・・・・・・重錘架台、６３・・・・・・重錘、６４・
・・・・・クリープ測定装置架台。 第１１図 第１２図 第　１３　　図 第１５　Ｐ 第１６図 ６ 第１７図 ら２ 特開昭５９−１２８３９（１Ｂ） 第１８図 ら乙 第１９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 面積の異なる大小２群の硬質合成１１脂発泡体を断面凸
   形をなす如く、積層一体化した複合板を容器表面に配列
   させてなる複合板断熱構造物であって、上記２群の発泡
   ４本の少びくとも容器に接する面側の発泡板層は、厚さ
   方向ｉＹ軸、”　”Ｉ””　を長さ方向をｚ、Ｘ軸とし
   たとき、Ｙ軸方向の水蒸気透過率Ｐｙ＜１．５　＜Ｉ／
   ｌｎ”・Ａｒ）、Ｘ軸、２軸方１司の破断伸び率ＥＪ胞
   が、 ６０＞Ｋｒｔ≧８，６０≧Ｅｉ　ｚ　＞　８　ｉ％Ｊの
   ポリスチレン系押出発泡板からなることを／１ｆｆｉと
   する低温用複合板断熱構造物。