JP2000169829A

JP2000169829A - 封止剤組成物及びパイプ構造物端部封止方法

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Publication number: JP2000169829A
Application number: JP10349879A
Authority: JP
Inventors: Yoshiteru Miki; 芳昶三木; Tomohiko Ashikaga; 知彦足利; Yoshio Yamada; 能生山田; Tadahiko Nishijima; 忠彦西島; Munehito Uratani; 宗人浦谷; Tomoaki Sugiyama; 友章杉山
Original assignee: Dai Nippon Toryo KK; Daito Corp; Sakai Iron Works Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Toryo KK; Daito Corp; Sakai Iron Works Co Ltd
Priority date: 1998-12-09
Filing date: 1998-12-09
Publication date: 2000-06-20

Abstract

(57)【要約】【課題】パイプ構造物の開口部端部を封止して、腐食
の原因となる降雨水（酸性雨を含む）や、飛来海塩粒子
の進入及び風音公害や鳥の巣作りによる蛇害による高圧
線のショートなどからパイプ構造物を守る封止剤組成物
を提供する。【解決手段】ポリオキシアルキレンポリオール、発泡
剤、有機ポリイソシアネート及びキシレン樹脂から構成
する。封止剤組成物を使用して、パイプ構造物の開放端
部を封止する場合には、ポリオキシアルキレンポリオー
ル、発泡剤、キシレン樹脂からなるポリオール成分と、
有機ポリイソシアネートとを水分の侵入を防止しつつ混
合し、パイプ構造物の開口端部からその内部に注入す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、封止剤組成物に関
し、腐食の原因となる降雨水（酸性雨を含む）、飛来海
塩粒子の進入及び風音公害や鳥の巣作りによる蛇害によ
る高圧線のショートなどを防止し、パイプ構造物を使用
する送電鉄塔の耐久寿命を延長させるための封止剤組成
物、及びその封止剤組成物を使用して、パイプ構造物の
開口端部を封止する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、送電鉄塔などのパイプ構造物は、
その構造上、水平材及び斜材などが中空状態のパイプで
接合されており、内面に鉄錆発生の進行した腐食が確認
されている。また、中空状態のパイプには、開口部が存
在するために、風音公害や鳥が巣を作り、その鳥の雛を
ねらって蛇が近づき、高圧線をショートさせるなどの問
題が発生している。そこで、上記パイプ構造物の剥き出
し開口部分の錆の発生を防ぐ目的から、グリースなどの
防錆材を充填することが行われているが、上記グリース
などの防錆材は、一般に加熱充填された後は、常温域で
硬く固まり、固化したものは弾性を有しないため、パイ
プと充填物との隙間から、水などが進入し、錆の原因と
なるなど問題となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明は、上
記諸問題を解決するものであり、パイプ構造物の開口端
部を封止し、腐食の原因となる降雨水（酸性雨を含
む）、飛来海塩粒子の進入及び風音公害や、鳥の巣作り
による蛇害による高圧線のショートなどを防止し、もっ
て、パイプ構造物や、それを使用する送電鉄塔の耐久寿
命を延長させるための封止剤組成物、並びにその封止剤
組成物を使用してパイプ構造物の開口端部を封止する方
法を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記目的を
達成するため、鋭意研究した結果、ポリオキシアルキレ
ンポリオール、発泡剤、有機ポリイソシアネート及びキ
シレン樹脂からなる封止剤組成物を用いることで、上記
目的が達成されることを見出し、本発明に到達した。即
ち、本発明の封止剤組成物は、ポリオキシアルキレンポ
リオール、発泡剤、有機ポリイソシアネート及びキシレ
ン樹脂からなることを特徴とする。別の態様として、本
発明のパイプ構造物の開口端部を封止する方法は、ポリ
オキシアルキレンポリオール、発泡剤及びキシレン樹脂
からなるポリオール成分と、有機ポリイソシアネートと
を、水分の侵入を防止しつつ、例えば、スタティックミ
キサーにより、混合し、パイプ構造物の開口端部に注入
することを特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。本発明で使用するポリオキシアルキレンポリオー
ルとしては、ポリオキシアルキレン構造を有し、複数の
又は２以上の、例えば４〜８個の水酸基を有する化合物
である。このようなポリオキシアルキレンポリオールと
しては、例えば、エチレングリコールや、プロピレング
リコール、グリセリン、トリメチロールプロパン、ペン
タエリスリトール、ソルビトール、シュガーなどの多価
アルコールや、トリエタノールアミンや、エチレンジア
ミンに、エチレンオキサイドや、プロピレンオキサイド
などのアルキレンオキサイドの１種又は２種以上を付加
重合して得ることが出来る。これらのポリオキシアルキ
レンポリオールを単独又は２種類以上混合して使用でき
るが、反応性を高めるため多価アルコールにプロピレン
オキサイドを付加重合して得たポリオキシプロピレンポ
リオールの末端をエチレンオキサイドでキャップしたも
のが好ましい。

【０００６】ポリオキシアルキレンポリオールの数平均
分子量は、例えば、２００〜１０，０００、好ましく
は、４００〜１，５００の範囲のものが好適である。数
平均分子量が２００より小さいと、発泡体が固くて脆く
なり易く、逆に１０，０００を越えると、粘度が高くな
り過ぎて、発泡成形が困難になり易く、好ましくない。
また、ポリオキシアルキレンポリオールの水酸基価は、
例えば、１１０〜６００ｍｇＫＯＨ／ｇ、好ましくは、
３００〜４５０ｍｇＫＯＨ／ｇとするのが好ましい。

【０００７】本発明で使用される発泡剤は、封止剤組成
物がパイプの中空部に充填された時に、封止剤組成物を
発泡させて、硬化発泡後の封止剤組成物とパイプとの間
で隙間なくパイプの中空部を封止できるようにするもの
である。このような発泡剤としては、多価アルコール
と、ポリイソシアネートとの硬化反応において、従来よ
り、発泡剤として作用されるものであれば、各種の発泡
剤を使用することができる。このような発泡剤として
は、例えば、水や、フルオロカーボン、ジクロルメタン
等が使用出来る。特に好ましい発泡剤は、水である。発
泡剤は、ポリオキシアルキレンポリオール１００重量部
に対して、例えば、0.０１〜2.０重量部、好ましくは、
0.1 〜2.０重量部配合するのが好ましい。発泡剤の配合
量が0.０１重量部未満の場合、発泡倍率が低く、経済上
好ましくない。一方、発泡剤の量が、2.０重量部を越え
ると、セルの形成にバラツキを生じ易く、強度が低下し
易いので好ましくない。

【０００８】本発明で使用する有機ポリイソシアネート
としては、従来より使用される各種の有機ポリイソシア
ネートが使用できる。このようなイソシアネートとして
は、例えば、２，４−トリレンジイソシアネートや、
２，６−トリレンジイソシアネート、その混合物（ＴＤ
Ｉ）、４，４’−ジフェニルメタンジイソシアネート
（ＭＤＩ）、ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネ
ート（クルードＭＤＩ）、キシリレンジイソシアネート
（ＸＤＩ）、イソホロンジイソシアネート（ＩＰＤ
Ｉ）、ヘキサメチレンジイソシアネート（ＨＤＩ）、
４，４’−ジシクロヘキシルメタンジイソシアネート
（水添ＭＤＩ）、ビス（イソシアネートメチル）シクロ
へキサン（水添ＸＤＩ）、及びこれらイソシアネート類
のイソシアヌレート化変性品、カルボジイミド化変性
品、ビュレット化変性品などが挙げられる。また、イソ
シアネート基の一部をポリエーテルポリオールと反応さ
せて得たプレポリマーも使用することが出来る。これら
有機ポリイソシアネートのうち、クルードＭＤＩ、ＭＤ
Ｉ及びその変性品が特に好ましい。有機イソシアネート
と、ポリオキシアルキレンポリオールとは、ＮＣＯ／Ｏ
Ｈが、例えば、６０〜１５０、好ましくは、８０〜１２
０となる範囲で混合するのが望ましい。ＮＣＯ／ＯＨが
６０未満の場合には、架橋密度が低下し易く、強度及び
耐久性が低下し易い。一方、ＮＣＯ／ＯＨが１５０を超
えると、発泡体が脆くなり易く、好ましくない。本発明
におけるキシレン樹脂は、キシレン又はメシチレンと、
ホルマリンとを強酸触媒下で反応させて得られる樹脂で
あり、キシレンが原料であるものがキシレンホルムアル
デヒド樹脂であり、キシレンの３つの異性体の中ではメ
タキシレンが最も反応性が高い。また、メシチレンが出
発原料であるものがメシチレンホルムアルデヒド樹脂で
ある。これら樹脂は、キシレン又はメシチレンと、ホル
マリンとのモル比を変えることで粘度、組成を調整する
ことができる。また、得られた樹脂は主としてキシレン
核又はメシチレン核が、メチレン、アセタール又はエー
テル結合で結ばれ、末端にキシレン核又はメシチレン核
及び一部メチロール基や、メトキシメチル基等を有する
多分子性の構造をもつもので、数平均分子量が２５０〜
７００程度のオリゴマーである。

【０００９】本発明の硬化型組成物において、キシレン
樹脂の配合量は、ポリオレフィンポリオール１００重量
部に対して、通常0.５〜６０重量部、好ましくは、１０
〜３０重量部であることが適当である。キシレン樹脂の
配合量が、0.５重量部未満である場合、耐久性改良効果
に乏しくなり易く、一方、６０重量部を越えると、セル
の形成がうまく起こり難くなり、好ましくない。本発明
の封止剤組成物には、必要に応じて、施工後の硬化を迅
速かつ確実におこなわせるための多価アルコールとポリ
イソシアネートとの反応触媒や、一方、硬化遅延剤とし
ての酸性物質や、整泡剤等を添加することが出来る。こ
のような反応触媒としては、例えば、３級アミン及び有
機金属化合物等が用いられる。

【００１０】３級アミンとしては、例えば、モノアミン
類や、ジアミン類、トリアミン類、ポリアミン類、環状
アミン類、アルコールアミン類、エーテルアミン類等が
あり、具体例としては、トリエチルアミンや、Ｎ，Ｎ−
ジメチルシクロヘキシルアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−
テトラメチルエチレンジアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ’−
テトラメチルプロパン−１，３−ジアミン、Ｎ，Ｎ，
Ｎ’，Ｎ’−テトラメチルヘキサン−１，６−ジアミ
ン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチルジエチレ
ントリアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ’，Ｎ”，Ｎ”−ペンタメチ
ルジプロピレントリアミン、テトラメチルグアニジン、
Ｎ，Ｎ−ジポリオキシエチレンステアリルアミン、Ｎ，
Ｎ−ジポリオキシエチレン牛脂アルキルアミン、トリエ
チレンジアミン、Ｎ，Ｎ’−ジメチルピペラジン、Ｎ−
メチル−Ｎ’−（２ジメチルアミノ）−エチルピペラジ
ン、Ｎ−メチルモルホリン、Ｎ−エチルモルホリン、Ｎ
−（Ｎ’，Ｎ’−ジメチルアミノエチル）−モルホリ
ン、１，２−ジメチルイミダゾール、ジメチルアミノエ
タノール、ジメチルアミノエトキシエタノール、Ｎ，
Ｎ，Ｎ’−トリメチルアミノエチルエタノールアミン、
Ｎ−メチル−Ｎ’−（２ヒドロキシエチル）−ピペラジ
ン、Ｎ−（２ヒドロキシエチル）−モルホリン、ビス−
（２ジメチルアミノエチル）エーテル、エチレングリコ
ールビス−（３ジメチル）−アミノプロピルエーテル等
が挙げられる。中でも、Ｎ，Ｎ−ジポリオキシエチレン
アルキルアミン系化合物は、硬化物の残存タックが少な
く好ましい。具体例としては、Ｎ，Ｎ−ジポリオキシエ
チレンステアリルアミン、Ｎ，Ｎ−ジポリオキシエチレ
ン牛脂アルキルアミン等が挙げられる。又、ヒンダ−ド
アミン型光安定剤も残存タックが少なく好ましい。これ
ら３級アミンは２種以上を用いてよい。

【００１１】また、有機金属化合物としては、有機錫化
合物や、有機水銀化合物、有機鉛化合物等があり、具体
的には、オクチル酸錫や、ジブチル錫ジアセテート、ジ
ブチル錫ジラウレート、ジブチル錫メルカプチド、ジブ
チル錫チオカルボキシレート、ジブチル錫ジマレエー
ト、ジオクチル錫メルカプチド、ジオクチル錫チオカル
ボキシレート、フェニル水銀プロピオン酸塩、オクテン
酸鉛等が挙げられる。中でも、変色等の影響が少ない有
機錫化合物が好ましく、より好ましくはジアルキル錫メ
ルカプチド、ジアルキル錫ジカルボン酸塩、ジアルキル
錫ビス（ジカルボン酸モノアルキルエステル）塩、ジア
ルキル錫（ジカルボン酸）塩等が挙げられる。酸性物質
としては、クエン酸や、ステアリン酸、２−エチルヘキ
サン酸等の有機酸が好ましい。更に、整泡剤としては、
通常の発泡ウレタンに使用される各種の整泡剤が使用で
きる。このような整泡剤としては、例えば、メチルポリ
シロキサンをベースとした整泡剤や、低活性シリコン系
界面活性剤、非イオン系又はイオン系界面活性剤等を使
用することができる。

【００１２】本発明の封止剤組成物は、上記ポリオキシ
アルキレンポリオール、発泡剤及びキシレン樹脂からな
るポリオール成分と、有機ポリイソシアネート成分と
を、２液に分けて、水分の侵入を防止しつつ、使用直前
に両者を混合し、パイプの開口端から内部に、好ましく
は、開放端から所定の内部位置にバックアップ材を設置
して、注入することによって、パイプの開口部を封鎖す
ることができる。２液を混合する場合に、水分が侵入す
る場合には、混合の時に、水分がポリイソシアネートと
反応して、硬化反応や副反応等を起こすため、封入作業
が困難となる問題がある。従って、本発明の封止剤組成
物を施工する場合には、２液の混合時には、このような
水分の侵入を防止しつつ、２液を混合することが適当で
ある。このような水分の侵入を防止しつつ、液を混合す
るのに有用な装置は、当業者には公知であり、例えば、
スタチックミキサー等を好適な装置として挙げることが
できる。

【００１３】

【実施例】以下に、本発明の詳細を実施例により説明す
る。尚、「部」又は「％」は「重量部」、「重量％」を
示す。（製造例１）４官能、６官能及び８官能のポリオキシプ
ロピレンポリオールを混合した水酸基価380mgKOH/gのポ
リオール１００重量部に、アミン触媒（ＤＡＢＣＯ３３
ＬＶ）2.０重量部、水1.０重量部、整泡剤（ＳＨ−１９
３：東レダウ・コーニング・シリコーン社製））1.０重
量部、及びキシレン樹脂（ニカノールＹ−５００１：三
菱ガス化学社製）１０重量部を加え、水酸基当量が140.
9g/eq の主剤（Ａ−１）を得た。

【００１４】（製造例２）４官能、６官能及び８官能の
ポリオキシプロピレンポリオールを混合した水酸基価38
0mgKOH/gのポリオール１００重量部に、アミン触媒（Ｄ
ＡＢＣＯ３３ＬＶ）2.０重量部、水1.０重量部、整泡剤
（ＳＨ−１９３）1.０重量部、及びキシレン樹脂（ニカ
ノールＹ−５００１）３０重量部を加え、水酸基当量が
165.7g/eqの主剤（Ａ−２）を得た。（製造例３）４官能、６官能及び８官能のポリオキシプ
ロピレンポリオールを混合した水酸基価380mgKOH/gのポ
リオール１００重量部に、アミン触媒（カオライザーＮ
ｏ．３：花王社製））2.０重量部、水1.０重量部、整泡
剤（ＳＨ−１９３）1.０重量部及びキシレン樹脂（ニカ
ノールＹ−５００１）３０重量部を加え、水酸基当量が
169.3g/eq の主剤（Ａ−３）を得た。

【００１５】（製造例４）（参考）４官能、６官能及び８官能のポリオキシプロピレンポリ
オールを混合した水酸基価380mgKOH/gのポリオール１０
０重量部に、アミン触媒（ＤＡＢＣＯ３３ＬＶ）2.０重
量部、水1.０重量部、整泡剤（ＳＨ−１９３）1.０重量
部を加え、水酸基当量が128.6g/eq の主剤（Ａ−４）を
得た。

【００１６】＜実施例１＞直径１３9.８mmのパイプ内部
に５０mmの深さにバックアップ材を詰め込み、主剤とし
て（Ａ−１）と、硬化剤として有機イソシアネート（Ｎ
ＣＯ含有量３１％のポリメリックＭＤＩ）（Ｂ−１）と
を、主剤／硬化剤＝１００／１００の重量比（ＮＣＯ／
ＯＨ＝105/100 ）で、ＤＯＳＯ−ＭＡＴ（エアー駆動式
２液計量スタティックミキサー混合吐出機：タイヨーテ
クノ社製；直径１０×３２mmエレメント）を用いて計量
混合し、パイプ開口端部からバックアップ材までの空間
に２００ｇ注入し、常温（２０℃）では、発泡状態、密
度、圧縮強度及び硬化後のパイプとの隙間の有無を調
べ、低温（５℃）では、発泡の状態を調べた。なお、測
定方法は、以下の通りである。クリームタイム：主剤／硬化剤混合後、混合液中に反応
による泡が発生しはじめるまでの時間（秒）。表面硬化時間：フォームが形成され、表面（スキン層）
のタックが無くなるまでの時間（分）密度：硬質ウレタンフォーム保温材ＪＩＳＡ９５
１４ 6.4 に準拠圧縮強度：硬質ウレタンフォーム保温材ＪＩＳＡ
９５１４ 6.7 に準拠この特性は、大きい程、硬化発泡
後の封止物の長期耐久性及び隙間非形成性に優れている
ことを示す。結果を以下の表１に示す。

【００１７】＜実施例２＞直径１３9.８mmのパイプ内部
に５０mmの深さにバックアップ材を詰め込み、主剤とし
て（Ａ−２）を、硬化剤として上記（Ｂ−１）を、主剤
／硬化剤＝１００／８５の重量比（ＮＣＯ／ＯＨ＝105/
100 ）で、ＤＯＳＯ−ＭＡＴを用いて計量混合し、パイ
プ開口端部からバックアップ材までの空間に２００ｇ注
入し、常温（２０℃）では、発泡状態、密度、圧縮強度
及び硬化後のパイプとの隙間の有無を調べ、低温（５
℃）では、発泡の状態を調べた。＜実施例３＞直径１３9.８mmのパイプ内部に５０mmの深
さにバックアップ材を詰め込み、主剤として（Ａ−３）
を、硬化剤として上記（Ｂ−１）を、主剤／硬化剤＝１
００／８５の重量比（ＮＣＯ／ＯＨ＝105/100 ）で、Ｄ
ＯＳＯ−ＭＡＴを用いて計量混合し、パイプ開口端部か
らバックアップ材までの空間に２００ｇ注入し、常温
（２０℃）では、発泡状態、密度、圧縮強度及び硬化後
のパイプとの隙間の有無を調べ、低温（５℃）では、発
泡の状態を調べた。

【００１８】＜比較例１＞直径１３9.８mmのパイプ内部
に５０mmの深さにバックアップ材を詰め込み、主剤とし
て（Ａ−４）を、硬化剤として上記（Ｂ−１）を主剤／
硬化剤＝１００／１１０の重量比（ＮＣＯ／ＯＨ＝105/
100 ）で、ＤＯＳＯ−ＭＡＴを用いて計量混合し、パイ
プ開口端部からバックアップ材までの空間に２００ｇ注
入し、常温（２０℃）では発泡状態、密度、圧縮強度及
び硬化後のパイプとの隙間の有無を調べ、低温（５℃）
では発泡の状態を調べた。＜比較例２＞市販されているエアゾールタイプの湿気硬
化型一液性硬質ウレタンフォームを用い、常温（２０
℃）では発泡状態、密度、圧縮強度及び硬化後のパイプ
との隙間の有無を調べ、低温（５℃）では発泡の状態を
調べた。

【００１９】上記試験結果を以下の表１に示す。

【００２０】

【表１】表１実施例比較例１２３１２主剤１００１００１００１００ − (A-1) (A-2) (A-3) (A-4) − 硬化剤１００８５８５１１０ − (B-1) (B-1) (B-1) (B-1) − ＮＣＯインデックス１０５１０５１０５１０５ − クリームタイム（秒）３０５０４０２５２０表面硬化時間（分）２４３．５１．５２時間 ℃ 密度（ｇ／ｃｍ³） 0.３ 0.４ 0.４ 0.１５ 0.０３圧縮強度（ＭＰａ） 4.５ 6.２ 6.５ 3.０ 0.５パイプとの隙間の有無無し無し無し有り無し５クリームタイム（秒）６０１００９５４０均質で緻密なフォーム℃ 表面硬化時間（分）６１５１５３が形成せず前記比較試験結果より明らかなように、本発明の封止剤
組成物である実施例１〜３は、２０℃での発泡状態、密
度、圧縮強度、５℃での発泡状態のいずれも良好であっ
た。これに対して、キシレン樹脂を含まない比較例１
は、発泡状態において、クリームタイムが速く、硬化時
間も早く、圧縮強度も低く不良であった。また、従来か
らあるエアゾールタイプの湿気硬化性一液性硬質ウレタ
ンフォームを用いた比較例２では、表面硬化時間が非常
に長く、しかも低温では、均質で緻密なフォームが形成
されず、不良であった。

【００２１】

【発明の効果】本発明の封止剤組成物は、パイプの開口
端部においてパイプ内部に隙間なく充填できるととも
に、硬化発泡物の表面強度が高いことから、例えば、鳥
がつついても容易に壊れることはなく、また硬化収縮が
ないことから、腐食の原因となる水の進入が長期間防さ
れ、パイプ構造物の耐久寿命が著しく改善される。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三木芳昶大阪府阪南市舞３丁目36番地25 (72)発明者足利知彦大阪府堺市柏木町２丁目１番地20 207号 (72)発明者山田能生和泉市青葉台１丁目12−３ (72)発明者西島忠彦奈良県桜井市桜井613−62 (72)発明者浦谷宗人大阪府枚方市長尾家具町２丁目10番３号大都産業株式会社研究所内 (72)発明者杉山友章大阪府枚方市長尾家具町２丁目10番３号大都産業株式会社研究所内Ｆターム(参考） 4H017 AA04 AA31 AB06 AB17 AC04 AC13 AD05 AE02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ポリオキシアルキレンポリオール、発泡
剤、有機ポリイソシアネート及びキシレン樹脂からなる
ことを特徴とする封止剤組成物。
【請求項２】ポリオキシアルキレンポリオール、発泡
剤及びキシレン樹脂からなるポリオール成分と、有機ポ
リイソシアネートとを、水分の侵入を防止しつつ混合
し、パイプ構造物の開口端部に注入することを特徴とす
るパイプ構造物端部封止方法。