JPS61274924A - 発泡体充填中空体 - 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】 （ａ）産業上の利用分野 この発明は、発泡体を充填した中空体、殊に養殖イカグ
、浮き流し用支柱など水産関係資材として通した発泡体
充填中空体を二関するものである。

（１１）従来の技術 養殖イカグ、浮き流し用支柱などの水産関係資材として
は以前は竹材が用いられていたが、天然資源の枯渇に伴
いａｍ強化プラスチック（以下ＦＲＰという）製の中空
体に発泡体を充填した複合体が使われるようになってい
る。

従来かかる複合体の製造は、（ｉ）ＦＲＰ！ＩＩ！中空
体の中空部に２液温合型発泡ポリウレタン、２液温合型
発泡ポリエステルなどの２液温合型発泡樹脂を注入した
後加熱発泡させる方法、（ｉｉ）発泡剤を混入した未発
泡の樹脂シートを中空体の中空部に挿入した後、これを
加熱発泡させる方法、（ｉｉｉ）発泡ポリスチロール、
発泡ポリエチレン等の発泡成形１体をＦＲＰ製中空中空
体空部へ挿入接着する方法、などにより行なわれていた
。

（ｃ）発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記（ｉ）の方法は発泡性樹脂が液状で
あるため該樹脂が中空部の不必要な部分にまで注入され
やすく、又一般に発泡制御が困難であるため発泡体内部
に空孔が発生したり未発泡物が残留するなど均一発泡体
が得られにくいという問題点があり、特に断面積の小さ
いＦＲＰ製中空体や長尺のＦＲＰ製中空体に発泡ポリウ
レタンを注入する場合は均一発泡が難しいのであった。

そしてこの種の発泡体は連続気泡を生ずるので、ＦＲＰ
製中空体の中空部で発泡させて中空部を充填するだけで
は中空体両端から水が侵入して所期のシール性が得られ
ないことになり、そのため中空体の両端から別途蓋体を
はめ込んで密封を図らねばならなかった。

又上記（ｉｉ）の方法は、加熱発泡時にブレを生じたり
、加熱温度によって発泡が不十分となって中空部を十分
に充填しなかったり、或は不均一加熱により発泡体に巣
ができて発泡体強度が不足する等の問題があった。

更に又上記（ｉｉｉ）の方法は、すでに発泡した発泡成
形体を用いるので発泡状態そのものは均一ではあるが、
形状が定まっているためＦＲＰ製中空体の中空部の断面
形状に応じて多種多様の形状のものを準備しなければな
らない上、中空部に押し込むときは発泡体を圧縮しなけ
ればならないので特に長尺物の場合に作業性が着しく劣
り、実用性を欠くものであった。又発泡体はかさばるた
め、その保存、運搬、取扱いの点でも不便であった。

（ｄ）問題点を解決するための手段 本発明者らは、上記問題点を解決すべく鋭意検討を重ね
た結果、中空体の中空部に充填する発泡体としてその表
面を特定の性質を有する皮膜で覆った復元性発泡体を使
用することを見出し、本発明を完成するに至ったもので
ある。

即ち、本発明の発泡体充填中空体は、復元性発泡体の少
なくとも復元後にシール性が要求される部位を、該復元
性発泡体の復元温度以下で軟化又は溶融する皮膜で覆い
、この皮膜で覆った復元性発泡体を中空体の中空部に設
けて加熱復元させてなるものである。

以下、この発明の発泡体充填中空体をその製造方法も含
め詳細に説明する。

この発明において使用する復元性発泡体とは・あるかさ
を有する発泡体が圧縮されてかさが小さくなった状態で
圧縮形状を維持しており、加熱によりその圧縮形状維持
状態が解かれて本来のかさ又はその近くまで復元しうる
ちのを言う。このような性質を有する復元性発泡体は、
以下に詳細に説明するように、発泡体に固着剤を含ませ
てから圧縮することによって得られる。

まず発泡体の発泡状態としては、空隙部に固着剤を含ま
せることができると共に、圧縮時に空気が追い出される
ことが可能な連続気泡型が好ましい。もっとも圧縮状態
を維持しうる程度に固着剤を含ませることができれば、
連続気泡と共に独立気泡が存在していても差し支えない
。

この発泡体の見かけ比重は任意であるが、重量増を避け
るために、或は水面に浮がして使用する資材として使う
ような場合は、その機械的特性が極端に低下しない範囲
で比重が小さい方が望ましく、通常はＯ０５〜０．００
５程度のものを選択する。より好ましい範囲は０．０２
〜０．３である。見かけ比重が高すぎると圧縮時の体積
減少がわずかであり、又空隙部が少ないため圧縮状態を
保持するのに必要な量の固着剤を含ませることができに
くくなり、一方低すぎると発泡体の機械的特性が不足す
るので好ましくない。

この発泡体の寸法、形状には特に限定はなく、復元性発
泡体としたときに中空体の中空部に挿入できる寸法、形
状を有し且つ復元した場合に中空体の中空部を密に充填
する厚みのものであればよ＋１１　。

この発泡体は各種のポリマーを用いて公知の方法により
製造することができる。使用するポリマーとしては、上
記のような機能を有する復元性発泡体が形成しうるちの
であれば特に限定されず、例えばポリエチレン、ポリプ
ロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリウレタ
ン、ポリスチレン、スチレン−７クリロニトリル共１重
合体、ＡＢＳ樹脂、ポリ塩化ビニル、ポリビニルホルマ
ール、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、７エ／−ル樹脂、
尿素樹脂、シリコーン樹脂、酢ｅ繊維素などが挙げられ
る。

上記発泡体に含ませる固着剤としては、加熱されると軟
化又は溶融し、冷却すると固化しうる樹脂が用いられる
。この固着剤は、その融点又は軟化点が上記の発泡体の
融点又は軟化点よりも低いことが必要である。この固着
剤の融点又は軟化点が上記の発泡体の融点又は軟化点よ
りも高いと、この発泡体を圧縮してその圧縮状態を維持
するため固着剤により固着させるとき及び固着されてい
る復元性発泡体を加熱して固着剤の固着力を取り除くと
きに発泡体の気泡かつぶ゛れ、固着力が取り除かれても
元の発泡体に復元しえなくなるからである。

そして上記固着剤は、その融点又は軟化点が室温よりも
１０℃以上高いものを選択することが望ましく、特に融
点又は軟化点が３０〜１８０℃のものを用いることが好
ましい。固着剤の融、弘又は軟化点が低すぎると貯蔵中
に復元性発泡体が元の嵩にまで復元してしまうおそれが
あり、一方高すぎると復元性発泡体を加熱して発泡させ
る際に熱劣化を招いて復元した発泡体の特性が低下し、
又復元に要する熱エネルギーの点でも不利になるからで
ある。

固着剤としては上記のような融点又は軟化点を有するも
のであれば種々の材料が使用できるが、この中でも融点
又は軟化点幅の狭い材料の方が、加熱により急激に粘性
を発現し、復元性発泡体の復元が短時間になされるので
好ましい。

固着剤としては、例えばエポキシ樹脂、フェノール樹脂
、ポリエステル樹脂、ポリエチレン、ポリプロピレン、
エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリアミド、ポリビニ
ルブチラールなどの熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂、ブ
チルゴム、スチレン−ブタノエン−スチレンブロック共
重合体、スチレン−ブタノエン共重合体、クロロプレン
ゴムなどの合成ゴムが挙げられ、そのほか石油樹脂、ａ
ノン、ロノンエステル、ワックス、アスファルト、アス
ファルトと合成ゴムとの混合物なども用いられる。

これらの固着剤には、溶融又は軟化時の粘度調整やコス
ト低下のため、フィラー、顔料、可塑剤をはじめ各種の
添加剤を配合してもよい。

又固着剤としで、加熱時に反応する硬化剤を添加した熱
硬化性樹脂を用いて、復元性発泡体が加熱により復元し
た後に固着剤が硬化するようにしてもよい。このように
形成すると復元した発泡体の硬度や強度を調整すること
ができるので有利である。ただし上記硬化剤としては、
発泡体を圧縮する際の加熱温度では硬化が進まず、しか
も復元した発泡体の発泡体形状に影響を与えない温度で
樹脂を硬化させうるものを選択するように留意する。こ
の種の硬化剤としては、例えば固着剤がエポキシ樹脂の
場合は各種アミン系硬化剤、イミグゾール系硬化剤、ノ
ンアンシアミド、酸無水物系硬化剤などが、又固着剤が
ポリエステル樹脂の場合は過酸化物系化合物などが各々
用いられる。

この固着剤を上記発泡体の空隙部に含ませる方法として
は、固着剤を溶剤で溶かして溶液とし、この溶液を発泡
体に含浸させた後溶剤を除去する方法、粉末状の固着剤
を発泡体にすり込んだり発泡体を振動させながら含ませ
る方法、溶融した固着剤中へ発泡体を浸漬する方法など
が採用される。

発泡体の空隙部に含ませる固着剤の１としては、通常は
発泡体と固着剤との合計量中、固着剤が２０〜８５重量
％程度となるようにするのがよく、発泡体の弾性回復力
と固着剤の固着力との関係から発泡体の圧縮状態が固着
力により維持されうるように適宜決定される。−例を挙
げれば、見かけ比重０．０２、厚み１０Ｉのポリウレタ
ン発泡体を発泡体として用いる場合は、固着剤の量は通
常１００〜８００　ｇ／　＋ａ２である。

上記のように空隙部に固着剤を含む発泡体を圧縮して、
この圧縮状態を上記固着剤によって維持させることによ
り、復元性発泡体が得られる。

上記の圧縮を行うには、固着剤を含む発泡体を、固着剤
が固着可能な程度に軟化又は溶融する温度に加熱して圧
縮させ、この圧縮状態を保ったまま固着剤を固化させる
。上記温度は固着可能であれば必ずしも固着剤の融、α
以上である必要はなく、又発泡体が軟化或は溶融しない
温度とする必要がある。この圧縮の具体的な方法としで
は、例えば固着剤を含む発泡体を当該固着剤の融点付近
に加熱した熱プレスで加熱、加圧して偏平に圧縮し、こ
の圧縮状態を保ちながら冷却する方法（この場合、加熱
プレスの温度によっては冷却工程を必要とせず、プレス
から取り出すだけでよい場合もある。）、加熱した後す
ぐに冷却ロールにより偏平に圧縮する方法、加熱したノ
ズルを段階的に絞り、これから発泡体を押出して段階的
に圧縮することにより棒状体（横断面が円形又は矩形等
）を形成するなどが採用できる。

このようにして得られる圧縮体は、元の発泡体の厚みの
通常１５分の１から２分の１程度の厚みとされたもので
ある。

なお圧縮は一方向から行い発泡体を偏平化することが多
いが、体積減少が図られればよいので、一方向及びそれ
と直角の方向の二方向から行ってもよい。

そして上述のように形成した復元性発泡体は、その少な
くとも復元後にシール性を要求される部位を該復元性発
泡体の復元温度以下で軟化又は溶融する皮膜で覆うので
ある。

上記皮膜としてはフィルムタイプのものと塗料タイプの
ものがいずれも用いられる。

フィルムタイプのものとしては、例えばポリエチレン、
ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ポリ
エステル、ポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビ
ニリデン、ポリアミド、ポリビニルアルコール、セルロ
ースアセテート、塩酸ゴム、ポリウレタン等のフィルム
が挙げられ、塗料タイプとしては粘度の低いエマルジョ
ン系塗料、例えば酢酸ビニル系、酢酸ビニル−アクリル
酸エステル共重合体系、酢酸ビニル−塩化ビニル共重合
体系、アクリル酸エステル共重合体系のエマルジクン塗
料や合成ゴム系ラテックス塗料等が挙げられる。

そして上記復元性発泡体を上記皮膜で覆うには、該復元
性発泡体全体を上記フィルムで包むか、復元性発泡体の
全体又は必要箇所に上記フィルムを張設するか、或は復
元性発泡体の全体又は必要箇所に上記塗料を塗布又は含
浸後乾燥して塗膜を形成すればよい。

皮膜としてフィルムを用いると訃は、このフィルムを復
元性発泡体に必ずしも密着させて設ける必要はなく、フ
ィルムで作成した袋内に封入するようにしてもよい。こ
の場合、袋の内容積は復元性発泡体が復元したときの体
積よりも小さくなるようにする。このようにすると復元
したと外に袋に外向きの圧力がかかって、好ましいシー
ル８！能が実現するからである。

なお皮膜は、水と接触する用途には耐水性のある材質の
ものを選択し、油と接触する用途には耐油性のある材質
のものを選択すればよい。

上記皮膜は常温でも伸長するか、或は加熱によって軟化
或は溶融するもので、復元性発泡体が復元していくのに
追随して伸張していくから、復元性発泡体の復元に支障
がないのである。

た後は、その適当箇所に粘着剤層を設けてもよく、これ
によって皮膜で覆った復元性発泡体を以下に述べる中空
体に取り付ける際の作業性を向上させることができる。

上記皮膜で覆った復元性発泡体は、中空体の中空部に設
けられ、ついで復元性発泡体が復元する温度に加熱され
る。皮膜はその復元温度に至る前に軟化又は溶融し、復
元性発泡体が復元していくのに追随して伸張していく。

この復元により上記皮膜で覆った復元性発泡体は、中空
部の壁によりそれ以上の膨張を妨げられるまで膨張する
。

ここで中空体としては短い鉤体、長尺のパイプやホース
をはじめ種々のものが使用され、その断面形状も円形断
面、角形断面、その他の異形断面など任意である。

中空体の材質は、プラスチック、軽金属、セラミックス
、ガラスなどいずれで′あってもよいが、高強度、高剛
性、軽量性を兼ね備え且つ錆を生じないＦＲＰ製中空体
が最も重要である。ＦＲＰとを補強材とする繊維強化プ
ラスチックであり、プラスチックとしては不飽和ポリエ
ステル、エポキシ樹脂などが用いられ、コストの点も考
慮するとガラス繊維と不飽和ポリエステルの組合せが汎
用性が高い。

皮膜で覆った復元性発泡体の中空体への充填は、目的に
応じ中空体の中空部の片端に行ってもよく、両端に行っ
てもよいが、特に中空体の全長にわたって設けたものが
重要である。

皮膜で覆った復元性発泡体の中空体の中空部への挿入及
びそれに続く復元により中空部はシールされるので、こ
の発明の発泡体充填中空体は液面又は液中或は液体が侵
入する環境で使用する用途にも使用できるが、更にシー
ルの完全を期するため、中空体の片端又は両端に蓋体を
装着しても良いのである。

次にこの発明の発泡体充填中空体及びそれを製造する工
程を図面に基づいて説明する。

第１図はこの発明の発泡体充填中空体を製造する工程の
一例を示した工程図である。

ｉ。まず原材料としての発泡体（１）に固着剤（２）を
含ませる。［第１図（Ａ）１ ｉｉ、ついで、これを加熱して固着剤（２）を軟化又は
溶融させた状態で加圧することにより圧縮し、引き続き
この圧縮状態を保ったまま冷却することにより固着剤（
２）を固化させて復元性発泡体（３）を得る。［第１図
（Ｂ）１ ｉｉｉ　、次に前工程で得た復元性発泡体（３）の外周
部に密着して皮膜（４）を設ける。［第１図（Ｃ）］ｉ
ｖ、この皮膜（４）を設けた復元性発泡体（３）を中空
体（５）の中空部に挿入する。［第１図（Ｄ）１Ｖ、加
熱により、皮膜（４）で覆った復元性発泡体（３）を復
元させる。かくして得られたものが、目的とするこの発
明の発泡体充填中空体である。［第１図（Ｅ）１　この
ものは中空体（５）の端部に発泡体が充填されているの
で、そこから液体が侵入するおそれがない。

第２図はこの発明の発泡体充填中空体を製造する工程の
他の一例を示した部分工程図である。

ｉ、復元性発泡体（３）を連続袋状の皮１１１（４）内
に封入する。［第２図（Ｃ）］ ｉｉ、前工程の封入物を中空体（５）の中空部に挿入す
る。［第２図（Ｄ）］ ｉｉｉ　、加熱により、皮１１１（４）内の復元性発泡
体（３）を復元させる。かくして得られたものが、目的
とするこの発明の発泡体充填中空体である。［第２図（
Ｅ）］　このものは中空体（５）の端部に発泡体が充填
されているので、そこから液体が侵入するおそれがない
。

第３図はこの発明の発泡体充填中空体を製造する工程の
更に他の一例を示した部分工程図である。

ｉ、中空体（５）とほぼ同じ長さを有する長尺偏平の復
元性発泡体（３）の外周部全体に密着して皮膜（４）を
設ける。［第３図（Ｃ）】 ｉｉ　、°この皮膜（４）を設けた復元性発泡体（３）
を、角形断面を有する長尺の中空体（５）の中空部に挿
入する。［第３図（Ｄ）］ ｉｉｉ　、加熱により、皮膜（４）内の復元性発泡体（
３）を復元させる。かくして得られたものが、目的とす
るこの発明の発泡体充填中空体である。［第３図（Ｅ）
１　このものは中空体（５）の全長にわたって発泡体が
充填されているので、中空体（５）の端部から液体が侵
入しないことはもとより、たとえ中空体（５）の途中の
箇所に亀裂等が入ってもそこから液体が侵入するおそれ
がない。

この発明の発泡体充填中空体は、液面又は液中或は液体
と接触する環境で使用する資材、特に養殖イカグ、浮き
流し用支柱、浮き子などの水産関係資材として有用であ
る。

（ｅ）作用 本発明の発泡体充填中空体は上記のような構成を有する
ので、発泡体充填により全体の重量はほとんど増加しな
いため取扱いが容易である上、液面又は液中或は液体と
接触する環境で使用しても、中空体端部からの液体の中
空部への侵入が長期にわたり効果的に防止される。

（ｆ）実施例 実施例１ エチレン−酢酸ビニル共重合体からなる１０ｍｍ厚の発
泡体（見かけ密度０．１、連続気泡型、融点１００〜１
２０℃）に、エポキシ樹脂（油化ンヱルエボキシ社製；
商品名エピコー）＃１００１、融点６４〜７４℃）の１
０％アセトン溶液を含浸させた後、アセトンを除去した
。これにより上記の発泡体に１５０ｇ／ｍ”のエポキシ
樹脂を含ませた。

ついでこの発泡体を４５０℃の加熱プレスで偏平に圧縮
して、１．２ｍｍ厚の復元性発泡体を得た。

ついで内面をポリエチレンでコートしたポリエステルフ
ィルム（３０μＩ）製袋内に上記圧縮体を封入すること
によりその外周部を被覆した。このと外上記袋の内容積
を元の発泡体の６０％になるようにし、加熱発泡したと
き一層の袋に外向きの圧力がかかるように構成した。

このフィルム被覆復元性発泡体を直径５ＩのＦＲＰ製パ
イプの中空部に挿入し、７０℃の乾燥機中に入れて加熱
したところ、２分後に発泡して復元し、パイプを密封し
た。

このパイプを水面に浮かべて１ケ月放置したが、水蜜性
は完全であった。

実施例２ 厚み５ｍ＋ａのウレタン発泡体（見かけ密度０．０２、
連続気泡型、融点３４０℃）を振動させながらこの発泡
体の空隙部全体に６０メツシユパスのポリアミド粉末（
日本リルサン社製；商品名ブラタミドＨ−１０３、融点
８０〜９０℃）を８０ｇ／１１１２の量で含ませた後、
この発泡体を１５０℃に加熱し、その後すぐに冷却ロー
ルを通して偏平に圧縮し、０．８ｍｍ厚の復元性発泡体
を得た。

ついでこの復元性発泡体の表面全体に酢酸ビニル系共重
合体エマルジ３ンを塗布乾燥して約２０μｍの皮膜を形
成させることにより、皮膜で覆われた復元性発泡体を得
た。

この皮膜で覆われた復元性発泡体を縦１０ＩＩＩＩＩｌ
、横１０ｍｍ＋の角型断面を有するＦＲＰ製パイプの中
空部に挿入し、１５０℃に加熱したところ、１分後に発
泡して復元し、パイプを密封した。

このパイプを水面に浮かべて１ケ月放置したが、水密性
は完全であった。

（ｇ）発明の効果 本発明の発泡体充填中空体は、中空体の中空部が復元し
た復元性発泡体により密に充填されており、しかも復元
した復元性発泡体の少なくともシール性を要求される部
位が皮膜で覆われているため、これをたとえ液面又は液
中或は液体と接触する環境で使用する資材として用いて
も完全なシールが保たれ、中空部に液体が侵入すること
がないのである。

又復元性発泡体は軽量であるので、これを中空体に充填
しても重量増は無視できるほどであり、その運搬、現場
作業に際し有利である。

特に中空体としてＦＲＰ製中空体を用いるときは、ＦＲ
Ｐ製中空体が高強度、高剛性、軽量性を兼ね備え且つ錆
を生じないので、上述の効果に加えＦＲＰ製中空体の素
材適性が十分に生がされ、Ｆ　ＲＰ製中空体の用途分野
が広がり、又ＦＲＰ製中空体を液面又は液中或は液体と
接触する環境で使用する資材として使用するときの性能
が一層向上する。

加えて本発明の発泡体充填中空体は、中空体が長尺であ
ったり、或は中空部断面が小さかったり異形であったり
しても、その製造が容易であり、場合によっては現場に
おいてすでに敷設された中空体に皮膜で覆われた復元性
発泡体を挿入し、加熱復元させて目的物を得ることも可
能であり、製造の自在性の点でも優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図（Ａ）〜！＠１図（Ｅ）はこの発明の発泡体充填
中空体を製造する工程の一例を示した工程図であり、第
２図（Ｃ）〜第２図（Ｅ）はこの発明の発泡体充填中空
体を製造する工程の他の一例を示した部分工程図であり
、第３図（Ｃ）〜第３図（Ｅ）はこの発明の発泡体充填
中空体を製造する工程の更に他の一例を示した部分工程
図である。 １・・・発泡体、２・・・固着剤、３・・・復元性発泡
体、４・・・皮膜、５・・・中空体。 ｌ １・・・発泡体　　　２・・・ ３・・・復ｆ−性梵５６ト　４８．。 ５・・・中空惨 ０基割 Ｌｌ’ｌｌＬ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）復元性発泡体の少なくとも復元後にシール性が要
   求される部位を、該復元性発泡体の復元温度以下で軟化
   又は溶融する皮膜で覆い、この皮膜で覆った復元性発泡
   体を中空体の中空部に設けて加熱復元させてなる発泡体
   充填中空体。
2. （２）中空体が、繊維強化プラスチック製の中空体であ
   る特許請求の範囲第１項記載の発泡体充填中空体。
3. （３）発泡体充填中空体が、液面又は液中或は液体と接
   触する環境で使用する資材としての中空体である特許請
   求の範囲第１項又は第２項記載の発泡体充填中空体。
4. （４）発泡体充填中空体が、水産関係資材としての中空
   体である特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれか
   に記載の発泡体充填中空体。