(57)【要約】【課題】推進工法において推進管の間に介在させる推力伝達材であって、大きな応力、急激な応力集中、および複雑な応力が作用したときでも、推進管に破損が生じるのを効果的に回避できるようにした、よりクッション性能に優れた推力伝達材を得る。【解決手段】ポリスチレン系樹脂からなる発泡性粒子を型内で発泡させて得られる推力伝達材において、密度が０．１７〜０．６７ｇ／ｃｍ３であり、平均気泡径が６０μｍ以下とする。この推力伝達材は、応力−ひずみ曲線での弾塑性域が広い特性を有し、荷重の吸収性に優れる。それにより、大きな応力、急激な応力集中、および複雑な応力が作用したときでも、クッションとしての機能を発揮し、荷重を吸収して推進管の破損を防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡性粒子を型内で発泡させて得られる推力伝達材であって、密度が０．１７〜０．６７ｇ／ｃｍ３であり、平均気泡径が６０μｍ以下であることを特徴とする推力伝達材。
【請求項２】
融着率が７０％以上である請求項１に記載の推力伝達材。
【請求項３】
発泡性粒子がポリスチレン系樹脂からなる発泡性粒子である請求項１または２に記載の推力伝達材。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載の推力伝達材を先端およびまたは後端に備えることを特徴とする推進管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、推進工法における推進管の間に使用する推力伝達材および該推力伝達材を備えた推進管に関する。
【背景技術】
【０００２】
公共下水道工事など、地下に管を埋設する埋設工事の施工方法として、推進工法が広く採用されている。推進工法は、管を埋設する全体の範囲を開削せず、例えば、コンクリート製の管を順次地中に押し出していくことによって、管を地下に埋設する施工方法である。この管を以下、「推進管」という。
【０００３】
推進工法による埋設工事の概要を、図２０を参照して説明する。まず、推進管を埋設する始点と終点との位置に埋設する深さまでの立坑を掘削する。続いて、推進管の埋設を行う始点である発進立抗ＳＴＨに設置された元押設備ＰＦが、推進管の径に相当する掘進機ＤＭを到達立抗ＥＮＨに向けて押し出すことによって、掘進機ＤＭが地中を掘りながら推進する。このとき、元押設備ＰＦによる押し出し量が最大の状態、例えば、元押設備ＰＦによって掘進機ＤＭが全て地中に押し込まれた状態となると、掘進機ＤＭの後端に推進管ＨＰｐが押しあてられ、元押設備ＰＦがこの推進管ＨＰｐを押し出すことによって、掘進機ＤＭがさらに押し出される。その後、元押設備ＰＦによる押し出し量が最大となると、推進管ＨＰｐの後端に次の推進管ＨＰｆ１が押しあてられ、元押設備ＰＦがこの推進管ＨＰｆ１を押し出す。以降、元押設備ＰＦによる押し出し量が最大となるたびに、推進管ＨＰｆ１の後端に次の推進管ＨＰｆ２以降が押しあてられ、元押設備ＰＦがこの推進管ＨＰｆ２以降を押し出すという工程を繰り返す。
【０００４】
そして、掘進機ＤＭが、推進管の埋設を行う終点である到達立抗ＥＮＨに到達したときには、掘進機ＤＭの押し出しに使用していた推進管（図２０においては推進管ＨＰｐおよび推進管ＨＰｆ１〜３）が、掘進機ＤＭの通った経路に残ることとなる。すなわち、推進管ＨＰｐおよび推進管ＨＰｆ１〜３が掘進機ＤＭの通った経路に埋設されたこととなる。最後に掘進機ＤＭおよび元押設備ＰＦを撤去し、発進立抗ＳＴＨと到達立抗ＥＮＨとを埋め戻すことによって、推進管の埋設工事が完了する。
【０００５】
この推進工法に使用される推進管には、材質としては、コンクリート製、レジンコンクリート製、陶製、鉄製のものが多く用いられる。そのため、元押設備が推進管を押し出す際に、推進管同士が接触すると、その接触している部分、例えば、図２０における推進管ＨＰｐと推進管ＨＰｆ１との端部に破損が起こる。この推進管の破損を防ぎ、かつ、推進管を推進するための推進力を伝達させるために、推力伝達材が推進管の端部に取り付けられている。
【０００６】
また、図２１に示すように、推進管の埋設工事においては、推進管を埋設する始点と終点とを直線では結べず、始点と終点との間に存在する障害物を回避しながら施工しなければならない状況があるため、始点と終点の全部または一部を曲線で結ぶ推進工法が採用されている。このような推進工法において、推進管に取り付けられた推力伝達材にかかる応力は、推進経路が直線である区間ＳＴでは全体に均一であるが、推進経路が曲線である区間ＣＶでは全体に均一とはならず、推進経路が曲がる方向の応力がより強くなり、応力集中が生じてしまう。
【０００７】
そのような推力伝達材としての好適な一例が、特許文献１に記載されている。この推力伝達材は、発泡ポリスチレン製であって０．３〜０．８の比重を有する板状の低倍発泡成形品である。この推力伝達材が好適である理由として、特許文献１には、一般に、推進管として使用されるヒューム管の限界圧縮応力は３００〜１０００ｋｇ／ｃｍ２（３０〜１００ｋＮ／ｍ２）であり、推進工程で推力伝達材に加えられる応力は前記ヒューム管の限界圧縮応力の１／３が一般的であり、１／１０〜１／３の範囲であることが好ましい。従って、推進管の推力伝達材としては限界圧縮応力が３０〜３００ｋｇ／ｃｍ２（３〜３０ｋＮ／ｍ２）であることが望ましく、そのような限界圧縮応力範囲の発泡ポリスチレンは比重が０．３〜０．８の範囲のものであると記載されている。また、このクッション材に押圧による応力がかかると初めは弾性変化し、その後の限界圧縮応力以上の力に対しては永久的な塑性変形をするので、推進施工の場合に生じる集中応力を自然に分散させることができると記載されている。
【０００８】
また、このような板状体である低倍発泡成形品を成形するのに好適な発泡成形型が、特許文献２に記載されている。この発泡成形型は、図１８に記載するように、平坦な蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂが両マスターフレーム１ａ，１ｂの前面側にそれぞれ取り付けられている。片方のマスターフレーム１ａ側に、型締時に両蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂ間に挟持されて成形品キャビティ４の側周を区画する成形開口３ａを備えた、図１９に示すようなアタッチメントプレート３が着脱可能に取り付けられる。そして、前記成形品キャビティ４は、両蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂのそれぞれ一平面となっている前面側と、前記アタッチメントプレート３に形成した成形開口３ａの側周面３ｂとによって囲まれた空間として形成される。
【０００９】
前記成形品キャビティ４には、一方のマスターフレーム１ａに取り付けた蒸気吹き出しプレート２ａの面内に原料吹き出し口を持つようにしてマスターフレーム１ａ側に配置した原料フィーダー５から、発泡性粒子が供給され、形締め後、蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂを通して成形品キャビティ４内に加熱蒸気を送り込む。それにより、発泡性粒子が発泡して低倍の発泡成形体が型内成形される。なお、図１８において、６はエジェクターピン、８は補強サポートである。
【００１０】
この発泡成形型では、形成品の形状や厚さに変更があっても、前記アタッチメントプレート３を交換するだけでそれに対処することができるので、変更に伴う経費および労力を軽減できると共に、交換部材であるアタッチメントプレート３の保管に要する手間およびスペースをも軽減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特公昭６１−８３２０号公報
【特許文献２】特開平８−２５３９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
図２２は、前記した特許文献１に記載されている、比重の異なる３種の推力伝達材の応力−変位（ひずみ）曲線であり、比重０．６４および０．３４のものは、限界圧縮応力が３０〜３００ｋｇ／ｃｍ２（３〜３０ｋＮ／ｍ２）であるので好ましく、比重０．１３のものは限界圧縮応力が３０ｋｇ／ｃｍ２（３ｋＮ／ｍ２）以下に低下するので、推力伝達材自体の変形度合いが大きくなり、いわゆる底付き現象によってヒューム管を破損することが生じるので好ましくない、としている。
【００１３】
従来、推進工法を用いて推進管を地中に埋設するにあたり、障害物を回避するために、埋設する経路が全体として大きく曲がっている場合には、推進管および推力伝達材にかかる応力および応力集中をなるべく緩和する目的で、経路に多数の立坑を掘削していた。立坑を多くすることで、立坑（発進立坑）と立坑（到達立坑）との距離を短くし、その間を直線または緩い曲線で結び、多数の立坑を略多角形の頂点として経路全体を大きく曲げることが行われていた。
【００１４】
しかし、立坑を掘削する用地が限られていたり、掘削費用を抑えるために立坑を減らすことが要望されるようになり、推進工法は長距離化、急な曲線化が求められるようになっている。また、立坑を深く掘削することなく障害物を回避するために、推進方向に対して左右方向のみならず、上下方向にも曲線化することが要望されつつある。
【００１５】
推進工法の長距離化は、推進管と周囲の土砂との摩擦抵抗が増えるので、推進させるためにより大きな力で押し出す必要があり、推進管および推力伝達材に大きな応力がかかる。また、急な曲線化は、推進管および推力伝達材に急激な応力集中を生じさせる。さらに、上下左右方向の曲線化は、推進管および推力伝達材に複雑な応力がかかることとなる。
【００１６】
推進工法の長距離化、急な曲線化および上下左右方向の曲線化により、推進管に過剰な応力が作用し推進管を破壊する恐れがあり、解決することが求められている。
【００１７】
本発明は、上記の要請に答えるものであり、大きな応力、急激な応力集中および複雑な応力が作用したときでも、推進管に破損が生じるのを効果的に回避できるようにした、よりクッション性能に優れた推力伝達材を提供することを第１の課題とする。また、推進工法の推進管であって、よりクッション性能に優れた推力伝達材を備えた推進管を提供することを第２の課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決するために、本発明者らは、発泡樹脂成形体の場合、図２３に応力−ひずみ曲線を示すように、弾性域と塑性域との間に、弾塑性域があることに注目した。弾塑性域は、気泡の破壊が部分的に進行している段階であり、この領域では、一部塑性変形しながらも弾性体としての性質を依然として有している。上記した推力伝達材の場合、荷重域が塑性域に達すると、推力伝達材は弾性体としての機能を喪失しクッション性がなくなり、荷重が直接推進管に伝わるようになる。そのために、推進管に過剰な応力が作用し、推進管に破損が生じやすい。しかし、推力伝達材は、弾塑性域では、作用する荷重により一部は塑性変形しながら当該荷重を吸収するとともに、前記のように依然として弾性体としての性質も備えており、所望のクッション性能を有することから、それが弾塑性域内である限りは、推進管に破損が生じない。
【００１９】
従って、同じ比重（密度）である発泡樹脂製の推力伝達材の場合であっても、弾塑性域の範囲が広い、換言すれば、図２３における応力−ひずみ曲線での弾塑性域の傾きが小さいほど、推力伝達材として優れたクッション性能を発揮することができる。
【００２０】
この観点から、特許文献１に記載されている、図２２に示す比重０．６４および０．３４の推力伝達材を考察すると、応力−ひずみ曲線において、弾性域から塑性域までの間である弾塑性域の範囲が狭く、過剰な加重が作用した場合に、推力伝達材がそれを十分に吸収できないことが起こり得る。すなわち、より広い範囲で優れたクッション性能を得るという観点からは、なお改善すべき点が残っている。
【００２１】
本発明者らは、上記の観点からさらに多くの実験と研究を行うことにより、発泡性粒子を型内で発泡させて得られる推力伝達材において、密度と平均気泡径とを特定の範囲とすることにより、前記した弾塑性域の広い発泡樹脂製の推力伝達材が得られることを知見し、本発明をなすに至った。
【００２２】
すなわち、本発明による推力伝達材は、発泡性粒子を型内で発泡させて得られる推力伝達材であって、密度が０．１７〜０．６７ｇ／ｃｍ３、であり、平均気泡径が６０μｍ以下である推力伝達材であることを特徴とする。
【００２３】
なお、密度は、好ましくは、０．２０〜０．６０ｇ／ｃｍ３の範囲であり、より好ましくは、０．３３〜０．６０ｇ／ｃｍ３の範囲である。また、平均気泡径は、好ましくは、２０〜６０μｍであり、より好ましくは、３０〜５０μｍである。
【００２４】
後に記載する実施例に示すように、本発明による推力伝達材において、密度が０．１７ｇ／ｃｍ３未満であると、弾塑性域の範囲が小さく、推力伝達材としてのクッション性能が劣る。また、密度が０．６７ｇ／ｃｍ３超えると、発泡倍率が小さすぎて弾性力が不足し、やはり推力伝達材としてのクッション性能が劣るようになる。また、平均気泡径が６０μｍを超えると、弾塑性域での応力−ひずみ曲線の傾きが大きく、範囲も狭くなるため、ひずみ量が増えると応力の上昇が大きくなり、すなわち荷重を吸収する能力が低下し、推力伝達材としてのクッション性能が低下する。平均気泡径の下限に制限はないが、あまりに小さな気泡径では連続気泡率が大きくなり推力伝達材の強度が低下する恐れがある。従って、平均気泡径の下限値は、好ましくは２０μｍ以上である。
【００２５】
本発明による推力伝達材において、好ましくは、融着率は７０％以上、より好ましくは７５％以上である。融着率は７０％以上であると、発泡粒同士が強固に融着されているため、推力伝達材の強度が大きくなるので好ましい。融着率が７０％未満の場合には、発泡粒同士の接合力が弱くなって、小さい応力で推力伝達材の破壊が生じやすくなるので好ましくない。
【００２６】
本発明による推力伝達材において、成形型内で発泡させる発泡性粒子は、ポリスチレン系樹脂の発泡性粒子であることが望ましいが、他に、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂のような樹脂からなる発泡性粒子であってもよい。いずれの場合も、未発泡粒子または嵩発泡倍数が２．０〜２０倍の範囲内に発泡させてなる低倍発泡粒子であることが望ましい。
【００２７】
本発明による推力伝達材において、平均気泡径を所定の範囲とするには、予備発泡させる前の発泡性粒子の熟成期間を長くする、および／または、発泡性粒子を製造するときに気泡調整剤を適量添加することで行うことができる。気泡調整剤としては、アルキル硫酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム等の界面活性剤、およびノニオン系界面活性剤を例示することができる。
【００２８】
本発明による推進管は、上記した推力伝達材を先端およびまたは後端に備えることを特徴とする。推進管としては、コンクリート製のヒューム管や、ボックスカルバート、樹脂コンクリート製または樹脂製の樹脂管、鉄製のダクタイル管などが挙げられる。代表的なものとしては、コンクリート製のヒューム管が挙げられる。
【００２９】
本発明による推力伝達材は、任意の発泡成形型を用いて発泡成形することができる。一例として、前記特許文献２に記載される構成のアタッチメントプレートを備えた発泡成形型が挙げられる。
【００３０】
さらに、前記発泡成形型を改良した第１形態の発泡成形型として、平坦な蒸気吹き出しプレートが、その前面側が一平面となるように、両マスターフレームの前面側にそれぞれ取り付けられており、少なくとも片方のマスターフレーム側に、型締時に両蒸気吹き出しプレート間に挟持されて成形品キャビティの側周を区画する成形開口を備えたアタッチメントプレートが着脱可能に取り付けられており、成形品キャビティが、前記両蒸気吹き出しプレートのそれぞれ一平面となっている前面側と、前記アタッチメントプレートに形成した前記成形開口の側周面とによって囲まれた空間として形成される発泡成形型であって、前記蒸気吹き出しプレートの少なくとも前記成形品キャビティに対向する領域の背面側に位置する補強サポートとして、前記蒸気吹き出しプレートの背面と接する部分の形状が線状をなす板状の補強サポートを備える発泡成形型を用いることができる。
【００３１】
上記の発泡成形型の一態様では、前記板状の補強サポートの複数枚が、前記成形品キャビティに対向する前記蒸気吹き出しプレートの背面側に間隔をおいて位置している形態を持つ。また、他の態様では、前記板状の補強サポートは前記マスターフレームの全幅にわたるようにして形成されている形態を持つ。
【００３２】
上記第１形態の発泡成形型は、蒸気吹き出しプレートの少なくとも成形品キャビティに対向する領域の背面側に位置する補強サポートとして、従来のように、円柱状または円筒状の補強サポートではなく、蒸気吹き出しプレートの背面と接する部分の形状が線状をなす板状の補強サポートを備える。それにより、円柱状または円筒状の補強サポートの場合と比較して、より広い面積で、蒸気吹き出しプレートの成形品キャビティに対向する領域を背面側を支持することができ、発泡圧の分散を図ることができる。それにより、蒸気吹き出しプレートの変形は抑制され、結果として発泡成形型の変形が抑制される。
【００３３】
円柱状または円筒状の補強サポートの本数を増やすことによっても、接触面が線状をなす板状の補強サポートの場合と同じ支持面積を得ることができる。しかし、多数本の円柱状または円筒状の補強サポートを蒸気吹き出しプレートとマスターフレームの間に配置することは、型作成上きわめて困難である。上記第１形態の発泡成形型では、板状の補強サポートを配置するようにしており、比較して、型作成は容易である。
【００３４】
前記第１形態の発泡成形型において、前記板状の補強サポートの複数枚が、前記成形品キャビティに対向する前記蒸気吹き出しプレートの背面側に間隔をおいて位置している場合には、発泡圧を一層分散した状態で背面から支持することが可能となる。
【００３５】
前記第１形態の発泡成形型において、前記板状の補強サポートは、少なくとも蒸気吹き出しプレートが成形品キャビティに対向する領域の背面側に位置するように設けられれば、所期の目的を達成することができる。蒸気吹き出しプレートの他の領域には、従来と同様の円柱状または円筒状の補強サポートを必要本数だけ配置するようにしてもよい。しかし、前記板状の補強サポートを、前記マスターフレームの全幅にわたるようにして形成することは、設計の容易性から好ましい。
【００３６】
前記第１形態の発泡成形型において、前記アタッチメントプレートをマスターフレームに取り付けたときに該マスターフレームから外側に突出する突出領域を有した形状のアタッチメントプレートを用いることもできる。その態様では、前記突出領域にクレーンやジャッキ等のフックを引っ掛けて、アタッチメントプレートを吊り下げた状態とし、その状態で、アタッチメントプレートの運搬やマスターフレームへの取り付けを行うことができる利点がある。
【００３７】
本発明による推力伝達材を発泡成形するのに好適な第２形態の発泡成形型は、平坦な蒸気吹き出しプレートが、その前面側が一平面となるように、両マスターフレームの前面側にそれぞれ取り付けられており、少なくとも片方のマスターフレーム側に、型締時に両蒸気吹き出しプレート間に挟持されて成形品キャビティの側周を区画する成形開口を備えたアタッチメントプレートが着脱可能に取り付けられており、成形品キャビティが、両蒸気吹き出しプレートのそれぞれ一平面となっている前面側と、アタッチメントプレートに形成した成形開口の側周面とによって囲まれた空間として形成される発泡成形型であって、前記いずれか一方のマスターフレームには複数本の原料フィーダーが前記蒸気吹き出しプレート面内に原料吹き出し口を持つようにして取り付けられており、前記アタッチメントプレートは２枚以上の着脱可能なアタッチメントプレート群で構成されていて、そのうちの少なくとも１枚のアタッチメントプレートは面内に２個以上の成形開口を形成しており、かつ、前記アタッチメントプレート群のいずれを選択してマスターフレームに取り付けたときであっても、形成される前記成形品キャビティのすべてに前記いずれかの原料フィーダーから原料を供給されるように、蒸気吹き出しプレート面内での原料吹き出し口の位置決めがなされているか、または、各アタッチメントプレートの面内での前記成形開口の位置決めがされていることを特徴とする。
【００３８】
上記第２形態の発泡成形型は、複数本の原料フィーダーを備えている。また、交換しながら用いるアタッチメントプレート群には、面内に２個以上の成形開口を形成したアタッチメントプレートが含まれる。そして、２個以上の成形開口を有するアタッチメントプレートを選択したときでも、そこに形成される２個以上の成形品キャビティのすべてには、それぞれに対応する原料フィーダーから、発泡性粒子である原料が供給される。それにより、２個以上の成形開口を有するアタッチメントプレーを選択した場合には、一回の成形処理で２個以上の発泡成形品を同時に得ることができる。それにより、生産性が向上する。
【００３９】
２個以上の成形開口を有するアタッチメントプレートを選択して使用するときに、前記成形開口の形成位置によっては、蒸気吹き出しプレート面内に形成された複数個ある原料吹き出し口のいずれかが、当該アタッチメントプレートの前記成形開口が形成されていない面内に位置することも起こり得る。その場合、その原料吹き出し口はアタッチメントプレートの成形開口でない領域でもって閉鎖されるので、格別の問題は生じない。しかし、成形処理の容易性と原料の無駄を無くす観点から、各原料フィーダーには、原料吹き出し口よりも上流の位置に原料の供給を停止できるシャッターのような閉鎖手段を設けることが好ましい。
【００４０】
上記第２形態の発泡成形型の一態様では、前記アタッチメントプレート群を構成する各アタッチメントプレートに形成される成形開口は扇形をなしており、前記扇形をなす成形開口のほぼ中央に前記原料吹き出し口が位置するように、蒸気吹き出しプレート面内での原料吹き出し口の位置決めがなされているか、または、前記アタッチメントプレート面内での前記成形開口の位置決めがなされている。
【００４１】
この態様では、１個の原料吹き出し口から吹き出す原料を、前記成形開口が形成する成形品キャビティの全域に、実質的に均一にかつ短時間で供給することが可能となる。従って、原料供給系を簡素化しながら、良品の推力伝達材を型内成形することができる。
【００４２】
上記第２形態の発泡成形型の一態様では、発泡成形型は、さらに、複数本のエジェクターピンを有し、前記エジェクターピンは、前記アタッチメントプレート群のいずれを選択してマスターフレームに取り付けたときであっても、そこに形成される前記成形品キャビティ内にそのいずれかが入り込むことができるように、前記蒸気吹き出しプレート面内での位置決めがなされている。上記の形態において、さらに好ましくは、前記エジェクターピンは前記原料フィーダー内に備えられている。
【００４３】
このようにしてエジェクターピンを設けることにより、いずれのアタッチメントプレートを選択した場合でも、アタッチメントプレートからの発泡成形品の脱型は容易となる。特に、エジェクターピンを前記原料フィーダー内に備えるようにする場合には、前記したマスターフレーム内に存在する部品数を少なくすることができ、成形品キャビティ内へ部分的に偏りのない状態で加熱蒸気を供給できるようになる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明によれば、推進工法における推進管の間に使用する推力伝達材において、同じ密度の推力伝達材であっても、従来の同種の推力伝達材と比較して、よりクッション性能に優れた推力伝達材が提供される。また、推進工法の推進管であって、よりクッション性能に優れた推力伝達材を備えた推進管が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明による推力伝達材（実施例）と比較例の推力伝達材とにおける応力−ひずみ曲線を示すグラフ。
【図２】実施例による推力伝達材の気泡を示す電子顕微鏡写真であり、図２（ａ）は実施例１，図２（ｂ）は実施例２，図２（ｃ）は実施例３，図２（ｄ）は実施例４の電子顕微鏡写真である。
【図３】本発明による推力伝達材を製造するのに好適に発泡成形型である第１形態の発泡成形型の一実施の形態を示す断面図。
【図４】第１形態の発泡成形型におけるアタッチメントプレートの取り付け部付近の拡大断面図。
【図５】第１形態の発泡成形型におけるマスターフレームの一例を両蒸気吹き出しプレート取り付け側から見た平面図。
【図６】マスターフレームの他の例を示す図４に相当する図。
【図７】マスターフレームのさらに他の例を示す図３に相当する図。
【図８】アタッチメントプレートの幾つかの例を示す斜視図。
【図９】本発明による推力伝達材を製造するのに好適に発泡成形型である第２形態の発泡成形型の一実施の形態を示す断面図。
【図１０】第２形態の発泡成形型におけるアタッチメントプレートの取り付け部付近の拡大断面図。
【図１１】第２形態の発泡成形型における蒸気吹き出しプレートの一例を示す平面図。ただし、蒸気吹き出し口は図示を省略している。
【図１２】アタッチメントプレートの一例を示す斜視図。
【図１３】図１２に示すアタッチメントプレートを図３に示す蒸気吹き出しプレートに重ね合わせた状態をアタッチメントプレート側から見て示す平面図。
【図１４】アタッチメントプレートの他の例を示す斜視図。
【図１５】図１４に示すアタッチメントプレートを図１１に示す蒸気吹き出しプレートに重ね合わせた状態をアタッチメントプレート側から見て示す平面図。
【図１６】アタッチメントプレートのさらに他の例を図１１に示す蒸気吹き出しプレートに重ね合わせた状態をアタッチメントプレート側から見て示す平面図。
【図１７】アタッチメントプレートのさらに他の例を図１１に示す蒸気吹き出しプレートに重ね合わせた状態をアタッチメントプレート側から見て示す平面図。
【図１８】従来知られた発泡成形型を説明するための断面図。
【図１９】図１８に示す発泡成形型とともに用いられるアタッチメントプレートを説明するための斜視図。
【図２０】推進工法による埋設工事の概要を説明する図。
【図２１】推進工法における推進管の配置の一例を示す図。
【図２２】特許文献１に記載されている比重の異なる３種の推力伝達材の応力−変位（ひずみ）曲線を示す図。
【図２３】発泡樹脂成形体における応力−ひずみ曲線を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００４６】
［推力伝達材］
最初に、本発明による推力伝達材の具体例をその製造方法とともに説明する。発泡性粒子として、未発泡粒子または嵩発泡倍数が２．０〜２０倍の範囲内に発泡させてなる低倍発泡粒子を用い、適宜の発泡成形型の成形品キャビティ内に充填し、密度が０．１７〜０．６７ｇ／ｃｍ３の推力伝達材である推力伝達材を型内発泡成形する。
【００４７】
一例として、前記低倍発泡粒子として、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を蒸気加熱し、嵩発泡倍数が２．０〜２０倍の範囲内に発泡させてなるものを用いる。
【００４８】
前記発泡性ポリスチレン系樹脂粒子のベースとなるポリスチレン系樹脂は、ポリスチレンを主成分とするものであり、スチレンの単独重合体でもよいし、α−メチルスチレン、パラメチルスチレン、ｔ−ブチルスチレン、クロルスチレンなどのスチレン系誘導体、メチルアクリレート、ブチルアクリレート、メチルメタクリレート、エチルメタクリレート、セチルメタクリレートなどのアクリル酸およびメタクリル酸のエステル、あるいはアクリロニトリル、ジメチルフマレート、エチルフマレートなどの各種単量体との共重合体でもよい。また、ジビニルベンゼン、アルキレングリコールジメタクリレートなどの２官能性単量体を併用してもよい。好ましいポリスチレン系樹脂は、スチレンの単独重合体である。
【００４９】
この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子に含有させる発泡剤としては、揮発性発泡剤、分解型発泡剤のいずれを使用してもよい。
【００５０】
揮発性発泡剤としては、例えば脂肪族炭化水素、脂環族炭化水素、ハロゲン化炭化水素、エーテル、ケトン等が挙げられる。このうち脂肪族炭化水素としては、例えばプロパン、ブタン（ノルマルブタン、イソブタン）、ペンタン（ノルマルペンタン、イソペンタンなど）等が挙げられ、脂環族炭化水素としては、例えばシクロペンタン、シクロへキサン等が挙げられる。ハロゲン化炭化水素としては、例えばトリクロロフルオロメタン、トリクロロトリフルオロエタン、テトラフルオロエタン、クロロジフルオロエタン、ジフルオロエタン等のハロゲン化炭化水素などの１種または２種以上が挙げられる。さらにエーテルとしては、例えばジメチルエーテル、ジエチルエーテル等が挙げられ、ケトンとしては、例えばアセトン、メチルエチルケトン等が挙げられる。
【００５１】
また分解型発泡剤としては、例えば重炭酸ナトリウム、炭酸ナトリウム、重炭酸アンモニウム、亜硝酸アンモニウム、アジド化合物、ホウ水素化ナトリウムなどの無機系発泡剤、アゾジカルボンアミド、アゾジカルボン酸バリウム、ジニトロソペンタメチレンテトラミンなどの有機系発泡剤が挙げられる。
前記発泡剤は、単独で用いても良く、２種以上を混合して用いてもよい。
【００５２】
発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の平均粒子径は、３００μｍ〜２５００μｍの範囲内であり、好ましくは６５０μｍ〜２５００μｍの範囲内であり、より好ましくは８００μｍ〜２０００μｍの範囲内である。発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の平均粒子径が前記範囲未満であると、該樹脂粒子を基に作製した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子、あるいはそれを低倍予備発泡して得られた低倍発泡粒子を、成形機のキャビティ内に充填し、型内発泡成形して推力伝達材を製造する際に、粒子同士の間隔が狭くなって加熱用水蒸気が均一に行き渡らず、得られる発泡成形体の融着率が不均一となって、十分な強度を有する推力伝達材が得られなくなる恐れがある。一方、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子の平均粒子径が前記範囲を超えると、一粒質量が大きくなって、該粒子をキャビティ内に搬送したり、均一に充填することが難しくなる。また、複雑形状の発泡成形体の製造には不向きとなる。
【００５３】
この発泡性ポリスチレン系樹脂粒子には、該樹脂粒子の発泡性や得られる発泡成形品の機械強度に影響を及ぼさない範囲で、必要に応じて、気泡調整剤、発泡助剤、滑剤、収縮防止剤、酸化防止剤、帯電防止剤、難燃剤、紫外線吸収剤、光安定剤、着色剤、無機気泡核剤、無機充填剤等の各種添加剤を添加してもよい。気泡調整剤としては、アルキル硫酸ナトリウム、アルキルベンゼンスルホン酸ナトリウム等の界面活性剤が挙げられる。
【００５４】
前記した発泡性ポリスチレン系樹脂粒子は、従来周知の各種の発泡樹脂粒子製造方法を用いて製造することができる。それらの方法の中でも、懸濁重合法、押出-水中カット法が好ましい。
【００５５】
前記低倍発泡粒子は、前記発泡性樹脂粒子を蒸気加熱し、嵩発泡倍数が２．０〜２０倍の範囲内に発泡させてなるものである。嵩発泡倍数の範囲は２．０〜１０倍が好ましく、２．０〜５倍がより好ましい。
【００５６】
低倍発泡粒子の嵩発泡倍数が前記範囲未満であると、嵩発泡倍数のばらつきが大きくなり均一な粒子が得られない。一方、低倍発泡粒子の嵩発泡倍数が前記範囲を超えると、十分な強度と長期耐久性に優れた推力伝達材が得られない。
【００５７】
前記低倍発泡粒子は、前記発泡性樹脂粒子を加熱し、嵩発泡倍数が２．０〜２０倍の範囲内に発泡させてなるものなので、曲げ強度や圧縮強度に優れた推力伝達材を製造するために用いることができる。
【００５８】
本発明に係る推力伝達材は、前記発泡性樹脂粒子（未発泡粒子）または前記低倍発泡粒子（嵩発泡倍数が２．０〜２０倍）を、適宜の発泡成形型によって形成される所望の成形形状に合致した成形品キャビティ内に充填し、型内発泡成形して得られる密度が０．１７〜０．６７ｇ／ｃｍ３、であり、平均気泡径が６０μｍ以下のものである。
【００５９】
本発明の推力伝達材は、前記発泡性樹脂粒子または低倍発泡粒子を型内発泡成形して得られたものなので、発泡粒子同士の融着率と伸びが良好となり、曲げ強度や圧縮強度に優れており、高強度、長期耐久性が要求されるコンクリート推進管用推力伝達材のみでなく、他の土木用の分野、床下地材などの建材用の分野等に適用することもできる。
【実施例】
【００６０】
以下に、実施例と比較例を示す。なお、実施例１〜４と比較例１〜５での各測定項目等は、以下のとおりである。また、実施例１〜４、比較例１〜５の各測定項目等および結果を表１に示すとともに、それらの応力−ひずみ曲線を図１に示した。さらに、実施例１〜４の発泡成形体の切断面による電子顕微鏡写真を図２（ａ）〜（ｄ）に示した。
【００６１】
＜嵩密度＞
予備発泡粒子の「嵩密度」は、下記の要領で測定されたものをいう。先ず、５００ｃｍ３のメスシリンダーを用意し、このメスシリンダー内に予備発泡粒子を５００ｃｍ３の目盛りに水平になるように充填する。なお、メスシリンダーを水平方向から目視し、予備発泡粒子が一粒でも５００ｃｍ３の目盛りに達しているものがあれば、その時点で予備発泡粒子のメスシリンダー内への充填を終了する。次に、メスシリンダー内に充填した予備発泡粒子の質量を小数点以下２位の有効数字で秤量し、その質量をＷ（ｇ）とする。そして、下記の式により予備発泡粒子の嵩密度を算出する。
【００６２】
嵩密度（ｇ／ｃｍ３）＝Ｗ（ｇ）／５００（ｃｍ３）
【００６３】
＜嵩発泡倍数＞
予備発泡粒子の「嵩発泡倍数」は、前記嵩密度の逆数（１／嵩密度）であり、ポリスチレン系樹脂の場合には、嵩密度０．３３ｇ／ｃｍ３の予備発泡粒子は嵩発泡倍数３倍、嵩密度０．２ｇ／ｃｍ３の予備発泡粒子は嵩発泡倍数５倍となる。
【００６４】
＜密度＞
発泡成形体の「密度」は、ＪＩＳ Ｋ６７６７：１９９９「発泡プラスチック及びゴム−見掛け密度の測定」記載の方法で測定した。即ち、５０ｃｍ３以上（半硬質及び軟質材料の場合は１００ｃｍ３以上）の試験片を材料の元のセル構造を変えない様に切断し、その質量（ｇ）を測定し、次式により算出する。
【００６５】
密度（ｇ／ｃｍ３）＝試験片質量（ｇ）／試験片体積（ｃｍ３）
【００６６】
＜発泡倍数＞
発泡成形体の「発泡倍数」は、前記密度の逆数（１／密度）であり、ポリスチレン系樹脂の場合には、密度０．３３ｇ／ｃｍ３の発泡成形体は発泡倍数３倍、密度０．２ｇ／ｃｍ３の発泡成形体は発泡倍数５倍となる。
【００６７】
＜平均気泡径＞
平均気泡径（μｍ）はＡＳＴＭ  Ｄ−２８４２−６９に準拠して測定した。
【００６８】
装置は、走査型電子顕微鏡  Ｓ−３０００Ｎ((株)日立製作所製)を用いた。発泡成形体の切断面を電子顕微鏡にて写真撮影し、その写真の一直線（６０ｍｍ）上にかかる気泡数から平均弦長ｔを測定し、この測定値を用いて平均気泡径を算出した。
【００６９】
平均弦長ｔ（μｍ）＝１０００×６０／（気泡数×撮影倍数）
平均気泡径（μｍ）＝ｔ／０．６１６
【００７０】
＜融着率＞
発泡成形体における任意の表面にカッターナイフを用いて深さ１ｍｍの切込み線を形成し、この切込み線に沿って発泡成形体を手またはハンマーで二分割する。
【００７１】
しかる後、発泡成形体の破断面に露出した任意の１００〜１５０個の発泡粒子において、発泡粒子内において破断している粒子数（ａ）と、発泡粒子同士の熱融着界面において破断している粒子数（ｂ）を数え、下記式に基づいて発泡成形体の融着率を算出する。
【００７２】
発泡成形体の融着率（％）＝１００×粒子数（ａ）／（粒子数（ａ）＋粒子数（ｂ））
融着率は、７０％以上を合格、７０％未満を不合格とした。
【００７３】
＜応力−ひずみ曲線＞
発泡成形体から厚さ１０ｍｍ×幅５０ｍｍ×長さ５０ｍｍの試験体を切断採取する。
ＪＩＳ Ｋ７２２０：２００６「発泡プラスチック−硬質材料の圧縮試験」により、１０％変形時における荷重を求め、圧縮応力を算出するとともに、荷重１００ｋＮまで載荷を行い、圧縮応力−変形量曲線を求めた。なお、試験には、定速型万能試験機（ロードセル容量：１００ｋＮ）を、変形量の測定には変位計（１０００×１０−６／ｍｍ、０．１％ＲＯ）を用い、載荷速度は０．２ｍｍ／ｍｉｎとした。
【００７４】
［実施例１］
１００リットルの反応器に純水４４ｋｇ、第三リン酸カルシウム８００ｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム１．７ｇを入れ撹拌を行いながら、スチレン４２ｋｇにベンゾイルパーオキサイド１１０ｇ、ｔ−ブチルパーオキシベンゾエート８ｇを溶解して加えた。反応器を密閉し９０℃に昇温し、５時間反応を行なった後１２５℃に１時間かけて昇温し、１時間後に冷却を始め常温まで冷却した。得られたスラリーを脱水乾燥し、篩分けして平均粒子径１４００μｍのポリスチレン系樹脂粒子を得た。
【００７５】
次に、５リットルの反応器に純水１．５ｋｇ、前記の方法により得たポリスチレン系樹脂粒子（平均粒子径１４００μｍ、重量平均分子量が約３０万、残存モノマーが約２０００ｐｐｍ）２．０ｋｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２ｇ、ピロリン酸マグネシウム７．０ｇを加えて撹拌し懸濁させた。次いであらかじめ用意した純水０．５ｋｇ、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．１ｇにトルエン９．５ｇをホモミキサーで撹拌して懸濁液を調整し、反応器に仕込んだ。次に、常温で反応器内にペンタン２５ｇ、気泡調整剤としてアルキル硫酸ナトリウム０．２ｇ、ブタン１８ｇを圧入し、１２０℃に昇温し、５時間保持した後、常温まで冷却して取り出し、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
【００７６】
次に、前記の方法により得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を、１５℃の雰囲気温度で、２日間熟成させた。
【００７７】
熟成させた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を、後に図９〜図１７に基づき説明する発泡成形型（ただし、発泡成形型を図５に示すサポートで補強した）に、図１５に示したアタッチメントプレート２０ｂを取り付けて形成された４個の成形品キャビティ（下縁と上縁との間の距離２６０ｍｍ，扇型の開き角度９０度、厚み１５ｍｍ）に充填し、０．０８ＭＰａの水蒸気で３５秒加熱し、冷却して、密度０．５９ｇ／ｃｍ３、発泡倍数１．７倍の４個の扇形状の発泡成形体を４つ得た。そして、発泡成形体の平均気泡径（μｍ）と融着率（％）を測定した。
【００７８】
［実施例２］
実施例１と同様にして、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
【００７９】
次に、前記の方法により得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を、１５℃の雰囲気温度で、２日間熟成させた。
【００８０】
熟成させた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子をバッチ式発泡機によって、約９５℃の水蒸気で加熱し、嵩密度０．３３ｇ／ｃｍ３、嵩発泡倍数３倍に予備発泡した。
【００８１】
この予備発泡粒子を常温で約１日放置して、熟成させた後、予備発泡粒子を実施例１と同じ方法で成形し、密度０．３３ｇ／ｃｍ３、発泡倍数３倍の扇形状の発泡成形体を４つ得た。そして、実施例１と同様にして、発泡成形体の平均気泡径（μｍ）と融着率（％）を測定した。
【００８２】
［実施例３］
実施例１と同様にして、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
【００８３】
次に、前記の方法により得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を、１５℃の雰囲気温度で、２日間熟成させた。
【００８４】
熟成させた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子をバッチ式発泡機によって、約９５℃の水蒸気で加熱し、嵩密度０．２０ｇ／ｃｍ３、嵩発泡倍数５倍に予備発泡した。
【００８５】
この予備発泡粒子を常温で約１日放置して、熟成させた後、予備発泡粒子を実施例１と同じ方法で成形し、密度０．２０ｇ／ｃｍ３、発泡倍数５倍の扇形状の発泡成形体を４つ得た。そして、実施例１と同様にして、発泡成形体の平均気泡径（μｍ）と融着率（％）を測定した。
【００８６】
［実施例４］
気泡調整剤としてアルキル硫酸ナトリウムを添加しない以外は、実施例１と同様に、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
【００８７】
次に、前記の方法により得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を、１２℃の雰囲気温度で、７日間熟成させた。
【００８８】
熟成させた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子をバッチ式発泡機によって、約９５℃の水蒸気で加熱し、嵩密度０．３３ｇ／ｃｍ３、嵩発泡倍数３倍に予備発泡した。
【００８９】
この予備発泡粒子を常温で約１日放置して、熟成させた後、予備発泡粒子を実施例１と同じ方法で成形し、密度０．３３ｇ／ｃｍ３、発泡倍数３倍の扇形状の発泡成形体を４つ得た。そして、実施例１と同様にして、発泡成形体の平均気泡径（μｍ）と融着率（％）を測定した。
【００９０】
［比較例１］
気泡調整剤としてアルキル硫酸ナトリウムを０．１ｇ添加した以外は、実施例１と同様に、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
次に、前記の方法により得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を、１５℃の雰囲気温度で、２日間熟成させた。
【００９１】
実施例１と同様にして、密度０．５９ｇ／ｃｍ３、発泡倍数１．７倍の扇形状の発泡成形体を４つ得た。そして、実施例１と同様にして、発泡成形体の平均気泡径（μｍ）と融着率（％）を測定した。
【００９２】
［比較例２］
気泡調整剤としてアルキル硫酸ナトリウムを０．１ｇ添加した以外は、実施例１と同様に、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
【００９３】
次に、前記の方法により得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を、１５℃の雰囲気温度で、２日間熟成させた。
【００９４】
熟成させた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子をバッチ式発泡機によって、約９５℃の水蒸気で加熱し、嵩密度０．３３ｇ／ｃｍ３、嵩発泡倍数３倍に予備発泡した。
【００９５】
この予備発泡粒子を常温で約１日放置して、熟成させた後、予備発泡粒子を実施例１と同様にして、密度０．３３ｇ／ｃｍ３、発泡倍数３倍の扇形状の発泡成形体を４つ得た。そして、実施例１と同様にして、発泡成形体の平均気泡径（μｍ）と融着率（％）を測定した。
【００９６】
［比較例３］
気泡調整剤としてアルキル硫酸ナトリウムを０．１ｇ添加した以外は、実施例１と同様に、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
【００９７】
次に、前記の方法により得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を、１５℃の雰囲気温度で、２日間熟成させた。
【００９８】
熟成させた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子をバッチ式発泡機によって、約９５℃の水蒸気で加熱し、嵩密度０．２０ｇ／ｃｍ３、嵩発泡倍数５倍に予備発泡した。
【００９９】
この予備発泡粒子を常温で約１日放置して、熟成させた後、予備発泡粒子を実施例１と同様にして、密度０．２０ｇ／ｃｍ３、発泡倍数５倍の扇形状の発泡成形体を４つ得た。そして、実施例１と同様にして、発泡成形体の平均気泡径（μｍ）と融着率（％）を測定した。
【０１００】
［比較例４］
実施例１と同様に、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得た。
【０１０１】
次に、前記の方法により得られた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を、１５℃の雰囲気温度で、２日間熟成させた。
【０１０２】
熟成させた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子をバッチ式発泡機によって、約９５℃の水蒸気で加熱し、嵩密度０．１４ｇ／ｃｍ３、嵩発泡倍数７倍に予備発泡した。
【０１０３】
この予備発泡粒子を常温で約１日放置して、熟成させた後、予備発泡粒子を実施例１と同様にして、密度０．１４ｇ／ｃｍ３、発泡倍数７倍の扇形状の発泡成形体を４つ得た。そして、実施例１と同様にして、発泡成形体の平均気泡径（μｍ）と融着率（％）を測定した。
［比較例５］
気泡調整剤としてアルキル硫酸ナトリウムを添加しない以外は、実施例１と同様に、発泡性ポリスチレン系樹脂粒子を得、それを、１５℃の雰囲気温度で、７日間熟成させた。
【０１０４】
熟成させた発泡性ポリスチレン系樹脂粒子をバッチ式発泡機によって、約９５℃の水蒸気で加熱し、嵩密度０．３３ｇ／ｃｍ３、嵩発泡倍数３倍に予備発泡した。
【０１０５】
この予備発泡粒子を常温で約１日放置して、熟成させた後、予備発泡粒子を実施例１と同様にして、密度０．３３ｇ／ｃｍ３、発泡倍数３倍の扇形状の発泡成形体を４つ得た。そして、実施例１と同様にして、発泡成形体の平均気泡径（μｍ）と融着率（％）を測定した。
【０１０６】
【表１】
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【０１０７】
［評価］
（１）実施例１および比較例１で得られた発泡成形体は、双方とも密度が０．５９ｇ／ｃｍ３であり、また、図１に示す応力−ひずみ曲線において限界圧縮応力が２０ｋＮ／ｍ２程度と高い値であって、双方とも、高負荷推進管とともに用いる推力伝達材として適している。しかし、実施例１の発泡成形体は、比較例１に比べ弾塑性域の傾きが小さく、範囲も広い。すなわち、ひずみ量が増えても応力の上昇が少なく、大きな荷重が作用したときに、比較例１と比較して、より大きく荷重を吸収できることがわかる。この差異は、気泡調整材の添加量の違いによって生じた平均気泡径の違い（実施例１が３４μｍに対して、比較例１は７５μｍ）に起因していると考えられる。このことは、高い負荷が作用したときに、実施例１の発泡成形体からなる推力伝達材は、比較例１の発泡成形体からなる推力伝達材と比較して、推進管に与える影響を少なくできることを示しており、推力伝達材としてのクッション性能に優れたものであるといえる。
【０１０８】
（２）実施例２と４および比較例２と５で得られた発泡成形体は、いずれも密度が０．３３ｇ／ｃｍ３であり、また、図１に示す応力−ひずみ曲線において限界圧縮応力が１０ｋＮ／ｍ２前後の値であって、双方とも、中負荷推進管とともに用いる推力伝達材として適している。この場合も、実施例２と４の発泡成形体は、比較例２と５に比べ弾塑性域の傾きが小さく、範囲も広い。従って、実施例２と４の発泡成形体は、比較例２と５と比較して、より大きく荷重を吸収できることがわかる。この差異は、やはり、気泡調整材の添加量の違いによって生じた、または養生日数の違いによって生じた、平均気泡径の違い（実施例２と４が３８μｍに対して、比較例２と５は７９μｍ）に起因していると考えられる。このことは、高い負荷が作用したときに、実施例２と４の発泡成形体からなる推力伝達材は、比較例２と５の発泡成形体からなる推力伝達材と比較して、推進管に与える影響を少なくできることを示しており、中負荷推進管に用いる推力伝達材として優れたクッション性能に示しているものといえる。
【０１０９】
なお、実施例２は気泡調整材を０．２ｇ添加することで３８μｍの平均気泡径を得ており、実施例４では、発泡性粒子の熟成期間を７日と２日と比較して長くすることで３８μｍの平均気泡径を得ている。このことは、本発明による推力伝達材において、平均気泡径が６０μｍ以下とする手法は限定されないことを示している。
【０１１０】
（３）実施例３および比較例３で得られた発泡成形体は、いずれも密度が０．２０ｇ／ｃｍ３であり、また、図１に示す応力−ひずみ曲線において限界圧縮応力が５ｋＮ／ｍ２以下の値であって、双方とも、低負荷推進管とともに用いる推力伝達材として適している。ここでは、実施例３の発泡成形体は、比較例３に比べ弾塑性域の範囲はほぼ同じであるが、その傾きが小さい。従って、実施例３の発泡成形体は、比較例３と比較して、より大きく荷重を吸収できる。この差異は、やはり、気泡調整材の添加量の違いによって生じた平均気泡径の違い（実施例３が５０μｍに対して、比較例３は６１μｍ）に起因していると考えられる。このことは、高い負荷が作用したときに、実施例３の発泡成形体からなる推力伝達材は、比較例３の発泡成形体からなる推力伝達材と比較して、推進管に与える影響を少なくできることを示しており、低負荷推進管で使用する推力伝達材として優れたクッション性能を示しているといえる。
【０１１１】
（４）比較例４の発泡成形体は、密度が０．１４ｇ／ｃｍ３と小さく、また平均気泡径も６１μｍと大きい。そのことから、限界圧縮応力３ｋＮ／ｍ２程度と低い値であり、推進管用と共に用いる推力伝達材の材料としては、適切でない。
【０１１２】
［発泡成形型］
次に、前記した推力伝達材を成形するのに好適な発泡成形型を、図面を参照しながら説明する。なお、先に、図１８を参照して、従来知られた発泡成形型を説明したが、当該発泡成形型におけると同じ部材には、以下の説明でも、同じ符号を付している。
【０１１３】
［第１形態の発泡成形型］
図３〜図８を参照して、第１形態の発泡成形型１の一実施の形態を説明する。第１形態の発泡成形型１は、図３に示すように、固定側および移動側のマスターフレーム１ａ，１ｂ、原料フィーダー５、エジェクターピン６、背面プレート７ａ，７ｂ、シール材９を備える。そして、各マスターフレーム１ａ，１ｂの一側面には、蒸気供給口１５が設けられ、そこからマスターフレーム１ａ，１ｂ内の全域にわたり、過熱水蒸気が供給される。
【０１１４】
マスターフレーム１ａ，１ｂの前面側（成形品キャビティ４側）には、それぞれ平坦な蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂが取り付けられている。この蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂは、従来のキャビティ金型やコア金型と同様に蒸気透過性を有するもので、図４に示されるように、コアベント１０が打ち込まれたベント孔１１を備えている。
【０１１５】
上記蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂは、各マスターフレーム１ａ，１ｂの前面側Ａ，Ｂを覆うようにして、固定用ネジ１２によって、マスターフレーム１ａ，１ｂに取り付けられており、これによって両蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂの前面側はそれぞれ一平面となっている。
【０１１６】
固定側のマスターフレーム１ａには、アタッチメントプレート２０が、固定用ネジ１３によって、着脱可能に取り付けられる。このアタッチメントプレート２０は、図８（ａ）に一例を示すように、全体として表裏面が平坦面である矩形状の板状材であり、一部に閉じた側周面２１で区画される成形開口２２を有している。後記するように、この成形開口２２が成形品キャビティ４として機能する。なお、図８（ａ）において、２５はマスターフレーム１ａに取り付け時に利用されるネジ穴である。
【０１１７】
前記アタッチメントプレート２０は、図３に示すように、マスターフレーム１ａに取り付けられた後、図４に示すように型締めすることによって、両蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂ間に挟まれた姿勢となる。そして、両蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂのそれぞれ一平面となっている前面側Ａ，Ｂと、アタッチメントプレート２０に形成した成形開口２２の側周面２１とによって区画された空間が、成形品キャビティ４を構成する。
【０１１８】
各マスターフレーム１ａ，１ｂには、前記蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂと背面プレート７ａ，７ｂとの間に位置するようにして、補強サポート４０が設けられる。前記補強サポート４０は、型締めしたときに、少なくとも、蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂが前記成形品キャビティ４に対向することとなる領域の背面側と接する部分の形状が、所定幅である線状をなす板状の補強サポートである。
【０１１９】
図３および図５に示す例において、前記補強サポート４０は、幅２０ｍｍ程度のアルミ合金等からなる板状部材であり、前記マスターフレーム１ａ，１ｂの全幅にわたるようにして、１５０〜２００ｍｍ程度の間隔をおいて、複数枚（図示の例では５枚）が配置されている。なお、図５で、アタッチメントプレート２０に形成した成形開口２２によって形成される成形品キャビティ４を点線で示しており、４０ａで示す部分が、補強サポート４０における、蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂの成形品キャビティ４に対向する領域の背面側に位置する部分となる。
【０１２０】
図６は、前記補強サポート４０の他の例を示しており、この例で、補強サポート４０はマスターフレーム１ａ，１ｂの全幅にはわたってなく、蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂが成形品キャビティ１ａ，１ｂに対向する領域よりも少し長い長さの板状の補強サポートとされている。そして、蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂの他の領域と背面プレート７ａ，７ｂとの間には、従来の発泡成形型の場合と同様、円柱状または円筒状の補強サポート８が配置される。
【０１２１】
図７は、前記補強サポート４０のさらに他の例を示しており、ここでは、図５に示した補強サポート４０と同様であるが、適数の蒸気通過口４２がさらに形成されている。
【０１２２】
必須の構成ではないが、前記したアタッチメントプレート２０は、図３に示すように、マスターフレーム１ａに固定した状態で、マスターフレーム１ａから上方に突出する突出領域２３を有しており、前記突出領域２３には、貫通孔２４が形成されている。また、マスターフレーム１ａの下端部には、前記アタッチメントプレート２０の下端部を支持するための支持体１３が形成されている。
【０１２３】
上記の第１形態に係る発泡成形型１では、図３に示すように、型を開いて、適宜形状の成形開口２２を備えたアタッチメントプレート２０をマスターフレーム１ａに取り付け、図４に示すように型締めをする。それにより、成形品キャビティ４が形成される。原料フィーダー５から、発泡性樹脂粒子を成形品キャビティ４内に充填し、蒸気供給口１５から過熱水蒸気を供給する。供給された過熱水蒸気は、マスターフレーム１ａ、１ｂから、蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂに形成したベント孔１１を通って、成形品キャビティ４内に入り、発泡性樹脂粒子を所要に発泡させる。
【０１２４】
発泡により発泡圧が発生する。特に、前記した推力伝達材のような低倍発泡成形品を成形する場合には、大きな発泡圧が成形品キャビティ４内に形成される。しかし、上記したように、発泡成形型１では、蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂの少なくとも前記成形品キャビティ４に対向する領域の背面側と、背面プレート７ａ，７ｂとの間に、前記したように、蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂの背面と接する部分の形状が線状をなす板状の補強サポート４０が設けられている。そのために、成形品キャビティ４内に形成される発泡圧を広い面積で受けることができ、それにより、蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂが変形するのを効果的に抑制することができる。結果として発泡成形型１の変形が抑制される。
【０１２５】
なお、上記した本発明による低倍発泡成形体である推力伝達材を成形するに当たっては、例えば特公平５−８７３６４号公報に記載されるような、定量加圧充填方式を採用することは好ましい。それにより、発泡性粒子あるいは予備発泡粒子の均一な充填が可能となり、製品の部位による応力バラツキをなくすことができる。さらに、型締めの後に、発泡成形が終わるまで型締め圧力を継続することで型の開きをなくすことができ、均一な厚みの製品を得ることができる。
【０１２６】
また、上記の発泡成形型１では、アタッチメントプレート２０を交換するだけで、異なる形状または厚みの成形品を成形することができる。すなわち、アタッチメントプレート２０を、図８（ａ）（ｂ）（ｃ）に示すように、その成形開口２２の形や形状の異なるもの、あるいは厚みの異なるものと交換することで、形状や厚みの異なる成形品を成形することができる。なお、図８（ｂ）（ｃ）に示すアタッチメントプレート２０は、全体形状は図８（ａ）に示したアタッチメントプレート２０と同じであるが、図８（ｂ）に示す例では、比較して小型の成形開口２２ａが４個形成されており、図８（ｃ）に示す例では比較して幅は狭いがほぼ１８０度まで広がった扇型の成形開口２２ｂが２個形成されている。
【０１２７】
また、図示のアタッチメントプレート２０のように、マスターフレーム１ａに取り付けたときに、マスターフレーム１ａから上方に突出する突出領域２３をアタッチメントプレート２０が有する場合には、そこを利用し、そこに、クレーン（不図示）等の作業機器に接続するフック３０を引っ掛けておくことにより、アタッチメントプレート２０を移動運搬が容易になり、また、マスターフレーム１ａに対する着脱操作も容易となる。
【０１２８】
なお、上記の例では、アタッチメントプレート２０は固定側のマスターフレーム１ａ側に取り付けられているが、エジェクターピン７が移動側から固定側へ突き出される場合には、移動側のマスターフレーム１ｂに取り付けることもできる。
【０１２９】
［第２形態の発泡成形型］
次に図９〜図１７を参照して、第２形態の発泡成形型１００の一実施の形態を説明する。第２形態の発泡成形型１００は、先に図１８に基づき説明した発泡成形型とほぼ同じものであるが、一方のマスターフレームに、図示のものでは固定側のマスターフレーム１ａに、複数本（以下に説明するものでは、９本）の原料フィーダー５が取り付けられている点で、基本的に構成上の違いがある。
【０１３０】
図９および図１０に示すように、発泡成形型１００は、第１形態の発泡成形型１と同様に、固定側および移動側のマスターフレーム１ａ，１ｂを有し、それぞれの前面側（成形品キャビティ４側）に平坦な蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂが取り付けられている。この蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂは、従来のキャビティ金型やコア金型と同様に蒸気透過性を有するもので、図１０に示されるように、コアベント１０が打ち込まれたベント孔１１を備えている。なお、図９において、６はエジェクターピン、８は補強サポートである。後に説明するように、前記エジェクターピン６は、マスターフレーム１ａに複数本取り付けられるが、図示の複雑さを回避する目的で、図９には１本のエジェクターピン６のみを示している。なお、特に図示しないが、第２形態の発泡成形型１００においても、円柱状または円筒状の補強サポートの補強サポート８に代えて、第１形態の発泡成形型１で用いた、蒸気吹き出しプレートの背面と接する部分の形状が線状をなす板状の補強サポート４０を用いることもできる。
【０１３１】
図１０に示すように、上記蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂは、マスターフレーム１ａ，１ｂの前面側Ａ，Ｂを覆うようにして、固定用ネジ１２によって、マスターフレーム１ａ，１ｂに取り付けられており、これによって両蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂの前面側はそれぞれ一平面となっている。なお、図１０において、９は、各部材間をシールするためのパッキン材である。
【０１３２】
固定側のマスターフレーム１ａには、９本の原料フィーダー５ａ〜５ｉが、その原料吹き出し口を前記蒸気吹き出しプレート２ａの面内に位置するようにして取り付けてある。図９には、その中の３本の原料フィーダー５ｄ〜５ｆが示されており、図１１は、蒸気吹き出しプレート２ａの面内において、９本の原料フィーダー５ａ〜５ｉのそれぞれの原料吹き出し口が位置する状態を示している。図示のように、９本の原料フィーダー５ａ〜５ｉは、縦方向および横方向に所定の距離を置くようにして、固定側のマスターフレーム１ａ側に取り付けられている。
【０１３３】
なお、図１１において、１４は、蒸気吹き出しプレート２ａを固定側マスターフレーム１ａ側に取り付けるときに、前記固定用ネジ１２が通過する開口である。また、図１１では、蒸気吹き出しプレート２ａにおける図１０に示したコアベント１０およびベント孔１１は、図示が省略されている。
【０１３４】
固定側のマスターフレーム１ａには、アタッチメントプレート２０が、固定用ネジ１３によって、着脱可能に取り付けられる。第２形態の発泡成形型１００においては、アタッチメントプレート２０には、異なる数および形状の成形開口２２を備えた複数枚のアタッチメントプレート２０ａ〜２０ｄが群として用いられ、群を構成する各アタッチメントプレート２０ａ〜２０ｄは、固定側のマスターフレーム１ａに対して、選択的に取り付け可能となっている。また、すべてのアタッチメントプレート２０ａ〜２０ｄは、全体として表裏面が平坦面である矩形状の板状材である。
【０１３５】
図１２に示すアタッチメントプレート２０ａは、閉じた側周面２１で区画される１個の成形開口２２を有しており、この成形開口２２が成形品キャビティ４として機能する。なお、図１２において、２５は、アタッチメントプレート２０ａをマスターフレーム１ａに取り付け時に固定用ネジ１３が通過する開口であり、３０は、クレーン（不図示）等の作業機器に接続するフックであって、アタッチメントプレート２０ａを着脱する時あるいは移動する時に、アタッチメントプレート２０ａに形成した開口２６にフック３０を取り付けるようにして利用される。
【０１３６】
図９および図１０は、図１２に示すアタッチメントプレート２０ａを固定側のマスターフレーム１ａに取り付けた状態を示しており、アタッチメントプレート２０ａは、固定側のマスターフレーム１ａの蒸気吹き出しプレート２ａの面に重ね合わせた状態で、固定用ネジ１３によって取り付けられる。
【０１３７】
図１３は、その状態をアタッチメントプレート２０ａ側から見て示す平面図である。図示されるように、この例では、アタッチメントプレート２０ａに形成した成形開口２２内には、図１１に示した蒸気吹き出しプレート２ａの面内での９本の原料フィーダー５ａ〜５ｉのうちの、横中列である３個の原料フィーダー５ｂ，５ｅ，５ｈの原料吹き出し口が位置しており、図で下横列の３個の原料フィーダー５ａ，５ｄ，５ｇと、上横列の３個の原料フィーダー５ｃ，５ｆ，５ｉは、アタッチメントプレート２０ａによって、その原料吹き出し口は閉鎖されている。
【０１３８】
そのようにして、アタッチメントプレート２０ａを固定側のマスターフレーム１ａに取り付けた後、可動側のマスターフレーム１ｂを移動して、図１０に示すように型締めをする。それにより、アタッチメントプレート２０ａは、両蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂ間に挟まれた姿勢となる。そして、両蒸気吹き出しプレート２ａ，２ｂのそれぞれ一平面となっている前面側Ａ，Ｂと、アタッチメントプレート２０ａに形成した成形開口２２の側周面２１とによって区画された空間が、成形品キャビティ４を構成する。
【０１３９】
型締め後、成形品キャビティ４内に、一例として、原料である未発泡粒子または嵩発泡倍数が２．０〜２０倍の範囲内に予備発泡させてなる低倍発泡粒子を、原料フィーダー５ｂ，５ｅ，５ｈから充填し、また加熱蒸気を供給することで、発泡倍数が１．５〜５倍程度の低倍発泡成形体が型内発泡成形される。
【０１４０】
なお、この例において、原料供給は、所定の原料供給源からすべての原料フィーダー５ａ〜５ｉに対して行ってもよい。その場合でも、下横列の３個の原料フィーダー５ａ，５ｄ，５ｇと上横列の３個の原料フィーダー５ｃ，５ｆ，５ｉの原料吹き出し口は、アタッチメントプレート２０ａによって閉鎖されているので、格別の支障は生じない。しかし、成形処理の容易性と原料の無駄を無くす観点から、各原料フィーダー５ａ〜５ｉには、原料吹き出し口よりも上流の位置に原料の供給を停止できる図示しないシャッターのような閉鎖手段を設けることが好ましく、その場合には、下横列の３個の原料フィーダー５ａ，５ｄ，５ｇと上横列の３個の原料フィーダー５ｃ，５ｆ，５ｉに設けたシャッターは閉じておき、中横列の３個の原料フィーダー５ｂ，５ｅ，５ｈに設けたシャッターは開いた状態で、原料供給を行うようにする。
【０１４１】
その場合において、左右の原料フィーダー５ｂと５ｈのシャッターを閉じ、扇形をなす成形開口２２のほぼ中央に位置する原料フィーダー５ｅのみから、計量済みの原料を加圧供給することにより、品質に偏りのない低倍発泡成形体を型内発泡成形することができる。従って、成形開口２２の中央またはその近傍に、原料フィーダー５ａ〜５ｉのいずれか１つの吹き出し口が位置できるように、蒸気吹き出しプレート２０ａ面内での原料吹き出し口の位置決めをするか、または、前記アタッチメントプレート２ａ面内での成形開口２２の位置決めをすることは、好ましい態様となる。
【０１４２】
前記したように、固定側のマスターフレーム１ａには、複数本のエジェクターピン６が取り付けてある。そして、各エジェクターピン６は、前記アタッチメントプレート２０ａ〜２０ｄのいずれを選択してマスターフレーム１ａに取り付けたときであっても、そこに形成される成形品キャビティ４内にそのいずれかが入り込むことができるように、蒸気吹き出しプレート２ａの面内で位置決めされている。
【０１４３】
上記の例では、型を開いた後、蒸気吹き出しプレート２ａの面内における、前記アタッチメントプレート２０ａに形成した成形開口２２に対向する箇所に位置する１個または複数個のエジェクターピン６を作動させることにより、成形品の脱型が行われる。図示しないが、各原料フィーダー５ａ〜５ｉの供給管内にエジェクターピン６を配置することもできる。その場合には、型を開いた後、原料供給に関与した原料フィーダー５のいずれかまたはすべてに取り付けたエジェクターピン６を作動させることにより、成形品の脱型が行われる。
【０１４４】
図１４は、アタッチメントプレート２０の他の形態を示す。このアタッチメントプレート２０ｂは、全体形状は図１２に示したアタッチメントプレート２０ａと同じであるが、成形開口２２と比較して小型であるやはり扇形の４個の成形開口２２ｂが、左右に２個ずつ形成されている。図１５は、上記アタッチメントプレート２０ｂを、図１１に示した固定側のマスターフレーム１ａの蒸気吹き出しプレート２ａの面に重ね合わせた状態をアタッチメントプレート２０ｂ側から見て示している。
【０１４５】
図からわかるように、アタッチメントプレート２０ｂでは、４つの成形開口２２ｂは、前記した９本の原料フィーダー５ａ〜５ｉのうちの、左上の原料フィーダー５ｃと、左下の原料フィーダー５ａと、右上の原料フィーダー５ｉと、右下の原料フィーダー５ｇの原料吹き出し口が、扇形をなす各成形開口２２ｂのほぼ中央に位置することができるように、アタッチメントプレート２０ｂの面内にそれぞれ形成されている。そして、他の５個の原料フィーダー５ｂ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｈの原料吹き出し口は、アタッチメントプレート２０ｂによって閉鎖されている。
【０１４６】
上記のアタッチメントプレート２０ｂを、アタッチメントプレート２０ａに代えて固定側のマスターフレーム１ａに取り付け、以下、アタッチメントプレート２０ａの場合と同様にして成形処理を行う。この場合には、４個の成形開口２２ｂで形成される４個の成形品キャビティ４内に、同時に原料が供給されるので、１回の処理で、４個の低倍発泡成形体を型内発泡成形することができる。なお、成形品の脱型には、各成形品キャビティに対応し定置するエジェクターピン６を利用する。
【０１４７】
図１６は、アタッチメントプレート２０のさらに他の形態を、図１１に示した蒸気吹き出しプレート２ａに重ね合わせた状態を、アタッチメントプレート側から見て示している。このアタッチメントプレート２０ｃは、全体形状は図１２に示したアタッチメントプレート２０ａと同じであるが、成形開口２２と比較して小型であるやはり扇形の３個の成形開口２２ｃが、中央部に３段に形成されている。図からわかるように、このアタッチメントプレート２０ｃでは、３つの成形開口２２ｃは、前記した９本の原料フィーダー５ａ〜５ｉのうちの、中央に位置する原料フィーダー５ｄ、５ｅ、５ｆの原料吹き出し口が、扇形をなす各成形開口２２ｃのほぼ中央に位置することができるように、アタッチメントプレート２０ｃの面内にそれぞれ形成されている。そして、他の６個の原料フィーダー５ａ〜５ｃと５ｇ〜５ｉの原料吹き出し口は、アタッチメントプレート２０ｃによって閉鎖されている。
【０１４８】
上記のアタッチメントプレート２０ｃを用いる場合には、３個の成形開口２２ｃで形成される３個の成形品キャビティ４内に同時に原料が供給されるので、１回の処理で、３個の低倍発泡成形体を型内発泡成形することができる。
【０１４９】
図１６は、アタッチメントプレート２０のさらに他の形態を、図１１に示した蒸気吹き出しプレート２ａに重ね合わせた状態を、アタッチメントプレート側から見て示している。このアタッチメントプレート２０ｄも、全体形状は図１２に示したアタッチメントプレート２０ａと同じであるが、成形開口２２と比較して小型であるやはり扇形の６個の成形開口２２ｄが、左右に３個ずつ形成されている。図からわかるように、このアタッチメントプレート２０ｄでは、６つの成形開口２２ｄは、前記した９本の原料フィーダー５ａ〜５ｉのうちの、左縦列５ａ〜５ｃと、右縦列５ｇ〜５ｉの原料吹き出し口が、扇形をなす各成形開口２２ｄのほぼ中央に位置することができるように、アタッチメントプレート２０ｄの面内にそれぞれ形成されている。縦中央列の３個の原料フィーダー５ｄ〜５ｆの原料吹き出し口は、アタッチメントプレート２０ｄによって閉鎖されている。
【０１５０】
上記のアタッチメントプレート２０ｄを用いる場合には、６個の成形開口２２ｄで形成される６個の成形品キャビティ４内に同時に原料が供給されるので、１回の処理で、６個の低倍発泡成形体を型内発泡成形することができる。
【０１５１】
以上の説明からわかるよう、第２形態の発泡成形型１００では、アタッチメントプレート群を構成するいずれかのアタッチメントプレート、例えば、上記したアタッチメントプレート２０ａ〜２０ｄのいずれかを選択して用いることにより、一回の成形処理で１個または形や厚さの異なる２個以上の発泡成形品を同時に発泡成形することが可能であり、高い生産性を得ることができる。
【０１５２】
なお、上記の例では、１枚のアタッチメントプレート２０ａ〜２０ｄでもって成形品キャビティ４を構成するようにしたが、固定側と移動側のマスターフレーム１ａ，１ｂの両者に同じ形状のアタッチメントプレート２０ａ〜２０ｄを取り付け、この２枚のアタッチメントプレートを型締時に合わせることで１つの成形品キャビティ４を構成させることもできる。
【符号の説明】
【０１５３】
１…第１形態の発泡成形型、
１００…第２形態の発泡成形型、
１ａ，１ｂ…マスターフレーム、
２ａ，２ｂ…蒸気吹き出しプレート、
４…成形品キャビティ、
５（５ａ〜５ｉ）…原料フィーダー、
６…エジェクターピン、
８…円柱状または円筒状の補強サポート、
１５…蒸気供給口、
２０（２０ａ〜２０ａ）…アタッチメントプレート、
２１…閉じた側周面、
２２、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ…成形開口（成形品キャビティ）
２３…アタッチメントプレートのマスターフレームから突出する領域、
４０…蒸気吹き出しプレートの背面と接する部分の形状が線状をなす板状の補強サポート、
４２…補強サポートに形成した蒸気通過口。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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