JP2017508118A

JP2017508118A - 貯蔵容器用の断熱アセンブリ、及びその調製方法

Info

Publication number: JP2017508118A
Application number: JP2016550796A
Authority: JP
Inventors: モーマイアー，ニルス; エルビンク，マルク; フリッケ，ベルント
Original assignee: BASF SE
Current assignee: BASF SE
Priority date: 2014-02-06
Filing date: 2015-01-15
Publication date: 2017-03-23
Also published as: RU2016135783A; KR20160117603A; US20160347034A1; RU2016135783A3; CA2938615A1; WO2015117801A1; PL3102380T3; EP3102380A1; CN105980126A; RU2676630C2; AR099296A1; CN113370448A; EP3102380B1

Abstract

本発明は、タンク用の断熱要素を調製する方法であって、所定の型の少なくとも２面の表面を金属ホイルで覆う工程；前記所定の型中に発泡性組成物を導入する工程；及び前記金属ホイルの間にフォームを形成させる工程を含む方法に関連する。本発明は、さらに、そのような断熱要素、タンクの周辺に密接に適合するように設計された断熱要素を含むタンク用の断熱アセンブリであって、前記断熱要素が、本発明の方法に従って得られた、又は得られる断熱アセンブリ；さらには、前記断熱アセンブリの、タンク、タンク車、又はコンテナを断熱するための使用方法に関連する。

Description

本発明は、タンク用の断熱要素を調製する方法であって、所定の型(mold)の少なくとも２面の表面を金属ホイル（metal foil）で覆う工程；前記所定の型中に発泡性組成物（foam forming composition）を導入する工程；及び前記金属ホイルの間にフォームを形成させる工程を含む方法に関連する。本発明は、さらに、そのような断熱要素、タンクの周辺に密接に適合するように設計された断熱要素を含むタンク用の断熱部品（断熱アセンブリ：insulating assembly）であって、前記断熱要素が、本発明の方法に従って得られた、又は得られる断熱部品；さらには、前記断熱部品の、タンク、タンク車（tank wagon）、又はコンテナを断熱するための使用方法に関連する。

固体、気体、又は液体等の材料を保留する、又は運搬するためのタンク、及びその他の容器は、一般に効率的な使用のため、制御された温度限界範囲内で保持される必要がある。この温度制御を提供する一つの方法は、その容器又はタンク上に断熱性を与えることである。

タンク又は貯蔵容器（storage vessel）を断熱するために、種々の方法が知られている。特に移動タンク用に、温度変化を防ぐため、タンクを断熱することが重要である。断熱層は、種々の異なる材料で作られていてもよく、さまざまな厚さであってもよい。例えば、断熱層のために、ロックウール、グラスファイバー、ＰＩＲフォーム、ＰＵＲフォーム、及びそれらの混合物が使用される。容器（vessel）の場合、一般に使用される断熱材料は、これらの材料が、貯蔵タンクの形状に容易に適応させられるので、例えばグラスファイバー等の繊維状材料から作られる。

例えば、ＥＰ００９０３３４Ａ２は、比較的薄い外殻で包囲される円筒形状の内部貯蔵容器、及びそれらの間の中間の脱気可能な断熱空間を有する種類の移動極低温貯蔵容器を開示する。この空間は、断熱材料で満たされている。

ＵＳ１，７３０，１５３は、二重壁タンク（double-walled tank）を繊維状断熱材で断熱する方法であって、周方向に間隔を空けたブロック（例えば、木材の）が取り付けられている金属帯を、円筒状の内部容器の周囲に、選択された間隔で巻き付ける方法を開示する。その後、前記繊維状断熱材料が、内部容器の周囲に巻き付けられる。

ＵＳ４，１０４，７８３、及びＵＳ４，１６８，０１４は、両方とも、慣例的に使用されるパーライト断熱材の代替を目的とする極低温輸送のための断熱方法、及び断熱系を開示する。これらの特許は、グラスファイバー断熱材を、内部貯蔵コンテナの周囲に圧力をかけながら巻き付けることによる方法、及び断熱系を開示する。

繊維状材料は、容易に所定の空間を充填することができるので、広く使用される。しかしながら、それらは、濡れた場合、すなわち、断熱層が水と接触する場合、その断熱特性が低下するという欠点を有し、この層を乾燥することは困難であり、断熱特性の喪失が生じる。

別の方法として、ポリウレタンフォームのような硬質断熱材料の使用が、先端技術で提案されている。前記フォームは、定位置で（in place）、すなわち、タンク又は貯蔵容器の周囲の空洞（cavity）で調製され得る。ＥＰ１７５７４２６Ａ２は、この方法に基づくタンクを断熱する方法を開示する。流体反応混合物を前記空洞に導入し、定位置で前記フォームが形成する。この方法を使用する際、結果として得られる断熱層における空隙（void）を避けるため、起泡性（foaming property）と同様に、反応混合物の粘度も慎重に選択されなければならない。

あるいは、前記断熱材料は、硬質フォームの大きなブロックから切り取られ得る。通常、平らな板を切り取り、貯蔵タンクに適合する（fit）断熱層を成形するために、さらなる挿入物を切り取らなければならない。この方法に使用する断熱要素の調製は、時間がかかり、且つ非効率である。さらに、フォームを保護するために、ホイル、特に金属ホイル等の保護層を追加する必要がある。このホイルは、調製プロセスに別の工程を追加し、接着層を使用して断熱材料に固定されるかもしれない。断熱要素を調製するためのこのプロセスは、時間がかかり、且つ高価である。

例えば、ＤＥ２０２０１１０５１５２１Ｕ１は、容器の形状に密接に適合するために、容器の周囲に配置される数種の断熱要素を使用する貯蔵タンクを断熱する方法を開示する。これは、断熱特性を低下させる間隙（gap）を減少させる。

ＤＥ１０２００６０１３３８５Ａ１は、ポリウレタン硬質ブロックから切り取られる断熱要素、及び貯蔵タンクの形状に適合する曲線的な形状に断熱要素を形成させるために、さらなる挿入物が添加されることを開示する。前記要素を固定するために、付加的な保護ホイルが添加される。この方法により、貯蔵タンクの周囲に成形される断熱要素が得られ得る。しかしながら、前記要素の形状に適合すること、例えば、貯蔵タンクの外周にわたって断熱層の厚さを変化させること等は困難である。さらに、先端技術に従って、例えば、フォームのブロックから適切な要素を切り取り、表面をホイルで覆うことによって調製される断熱要素は、一般に、例えば熱い材料がタンクに貯蔵される場合に生じる温度変化を受ける際に、断熱要素の劣化を加速する酸素のようなガスを含む。したがって、結果として得られた断熱要素は、限られた温度安定性しか有さない。

ＥＰ００９０３３４Ａ２ＵＳ１，７３０，１５３ＵＳ４，１０４，７８３ＵＳ４，１６８，０１４ＥＰ１７５７４２６Ａ２ＤＥ２０２０１１０５１５２１Ｕ１ＤＥ１０２００６０１３３８５Ａ１

したがって、本発明の目的は、貯蔵タンク用の断熱要素を調製するための効率的な方法を提供することにあった。また、本発明の目的は、安定な断熱特性を有し、所定のタンク又は容器の形状に容易に適合され得る、断熱要素を提供することにあった。さらに、本発明の目的は、温度安定性が改善された断熱要素を提供することにあった。

本発明によれば、この目的は、タンク用の断熱要素を調製する方法であって、
（ｉ）所定の型の少なくとも２面の表面を金属ホイルで覆う工程；
（ｉｉ）前記所定の型中に発泡性組成物を導入する工程；
（ｉｉｉ）前記金属ホイルの間に、フォームを形成させる工程
を含む方法によって解決される。

本発明に従う方法において、所定の型は、タンク用の断熱要素を調製するために使用される。この方法において、所定の型の少なくとも２面の表面が、金属ホイルで覆われ、それに続いて、発泡性組成物が、前記所定の型中に導入される。最後に、前記方法は、前記金属ホイルの間にフォームを形成させる工程を含む。本発明の方法によれば、金属ホイルで覆われた少なくとも２面の表面を有する断熱要素が得られる。前記金属ホイルは、前記調製方法によって前記フォームに固定される。

本発明の方法の工程（ｉ）によれば、所定の型の２面の表面が、金属ホイルで覆われる。前記反応混合物が、前記金属ホイルの１枚に塗布され、前記フォームが前記金属ホイルの間に形成する。好ましくは、前記所定の型は、前記反応混合物が塗布された後、密閉される。本発明によれば、この方法で使用される所定の型は、適切な温度、例えば、２０〜６０℃の範囲の温度、好ましくは３０〜５０℃の範囲の温度に加熱され得る。本発明によれば、前記フォームの質を改善するために、十分な通気が供給される必要がある。

本発明によれば、塗布される反応混合物の量は、充填される体積、及び反応混合物の反応性に適応する。

結果として得られるフォームは、断熱性を有する。好ましくは、得られた前記フォームは、独立気泡（closed cell）を有するＤＩＮ７７２６に従う硬質フォームである。さらに好ましくは、前記気泡は、主として円形気泡である。独立気泡の含有率は、ＤＩＮＥＮＩＳＯ４５９０に従って測定して、好ましくは９０％より大きく、さらに好ましくは９２〜９９％の範囲である。前記フォームは、好ましくはＤＩＮＥＮ１２６６７に従って測定して、１８〜３５ｍＷ／（ｍ^＊Ｋ）の範囲、特に２０〜３３ｍＷ／（ｍ^＊Ｋ）の範囲、さらに好ましくは２２〜２６ｍＷ／（ｍ^＊Ｋ）の範囲のラムダ値（lambda value）を有する。

また、前記フォームは、ＤＩＮＥＮＩＳＯ８４５に従って測定して、２０〜７０ｋｇ／ｍ³の範囲、好ましくはＤＩＮＥＮＩＳＯ８４５に従って測定して、３０〜６０ｋｇ／ｍ³の範囲、特に４０〜５０ｋｇ／ｍ³の範囲の密度を有する。前記フォームは、ＤＩＮＥＮＩＳＯ６０４に従って測定して、０．３〜０．６Ｎ／ｍｍ²の範囲、好ましくはＤＩＮＥＮＩＳＯ６０４に従って測定して、０．３５〜０．５５Ｎ／ｍｍ²の範囲、特に０．４〜０．５Ｎ／ｍｍ²の範囲の圧縮強度を有していてもよい。

本発明の方法によれば、前記フォームの形成後すぐに、前記フォームが前記金属ホイルと直接接触する。したがって、前記フォームの気泡構造は、元の状態のままであり（remain intact）、すなわち、前記気泡は損傷されておらず、酸素等のガスの封入が避けられ得る。したがって、本発明に従う調製方法によって、前記断熱要素中には、酸素が全く、又はほんの少ししか存在しない。前記金属ホイルは、前記フォーム構造を保護し、ガスの拡散を防ぐ。したがって、本発明に従う方法において得られた前記断熱要素は、非常に安定であり、特に温度変化に対して安定であり、温度変化を受けた際に、断熱特性の喪失をほとんど示さない。

貯蔵タンクに近接するように設計される前記絶縁要素の表面、及びその外面となる表面を覆うことが特に有利である。したがって、覆われる前記所定の型の２面の表面は、本質的に前記所定の型の対向面であることが好ましい。さらに好ましくは、前記貯蔵タンクの外面に適合するように成形される前記所定の型の表面は、この表面に本質的に対向する前記所定の型側と同様に金属ホイルで覆われる。さらにいっそう好ましくは、前記貯蔵タンクの外面に適合するように成形される前記所定の型の表面は、結果として得られる断熱要素の外側になるように成形されるこの表面に本質的に対向する所定の型側と同様に、金属ホイルで覆われる。

したがって、さらなる実施形態によれば、本発明は、上記で開示したように、前記２面の表面が、本質的に前記所定の型の対向面である、タンク用の断熱要素を調製する前記方法を対象とする。

本発明によれば、金属ホイルが使用される。原則として、それが拡散抵抗性（diffusion resistant）である限り、任意の金属ホイルが使用され得る。鋼鉄、又はアルミニウム製であるホイルが、特に適切である。適切な金属ホイルは、例えば、２０〜２００μｍの範囲、特に、３０〜１２０μｍの範囲、さらに好ましくは４０〜８０μｍの範囲の厚さを有する、アルミニウムホイルである。

さらなる実施形態によれば、本発明は、上記で開示したように、前記金属ホイルが、２０〜２００μｍの範囲の厚さを有する、タンク用の断熱要素を調製する前記方法を対象とする。

さらなる実施形態によれば、前記金属ホイルは、保護層でコーティングされている。前記金属ホイル、及びタンクの前記金属表面の間の直接の接触を避けることが、前記金属の不要な反応を避けるために有利であることが見出されている。前記保護層は、前記金属ホイルの、他の金属との直接の接触を避ける、任意の適切な層、例えばラッカーコート（laquer coat）であってもよい。

本発明によれば、前記断熱要素のさらなる表面が、ホイル、特に金属ホイルで覆われることも可能である。このホイルは、前記発泡性組成物が添加される前の調製工程において導入され得る。或いは、前記追加のホイルは、工程（ｉ）〜（ｉｉｉ）が実行された後で、例えば、追加の接着剤層を使用して、前記断熱要素に固定され得る。この追加のホイルは、拡散を防止するホイルであってもよい。一般に、任意の適切なホイルが使用されてもよい。好ましくは、上記で開示したような前記金属ホイルが、使用される。

好ましい実施形態によれば、前記断熱要素の全ての表面が、ホイルで覆われる。さらに好ましくは、前記断熱要素の全ての表面が、金属ホイルで覆われる。

一般に、それが適切な断熱特性を有している限り、本発明に従って、任意の適切な発泡性組成物、又は任意の結果として得られるフォームが使用され得る。

特に、ポリウレタンフォームが断熱要素に適切であり、硬質ポリウレタンフォームがさらに好ましい。したがって、本発明に従う方法において使用される発泡性組成物は、好ましくは、ポリウレタンフォーム、さらに好ましい硬質ポリウレタンフォームを調製するのに適切な組成物である。本発明のさらなる実施形態によれば、本発明に従う方法において使用される発泡性組成物は、１８〜３５ｍＷ／（ｍ^＊Ｋ）の範囲、特に２０〜３３ｍＷ／（ｍ^＊Ｋ）の範囲、さらに好ましくは２２〜２６ｍＷ／（ｍ^＊Ｋ）の範囲のラムダ値を有する硬質ポリウレタンフォームを調製するのに適切な組成物である。

さらなる実施形態によれば、本発明は、上記で開示したように、前記フォームが、ポリウレタン硬質フォームである、タンク用の断熱要素を調製する前記方法を対象とする。

ポリウレタンは、古くから公知であり、文献に広範囲にわたって記載されている。それらは通常、発泡剤、少なくとも１種の触媒、及び助剤、及び／又は添加剤の存在下で、ポリイソシアネートを、イソシアネート基に対して反応性である少なくとも２個の水素原子を有する化合物と反応させることによって製造される。したがって、前記発泡性組成物は、好ましくは、１種以上のポリイソシアネート、イソシアネート基に対して反応性である少なくとも２個の水素原子を有する１種以上の化合物、１種以上の発泡剤、少なくとも１種の触媒、及び任意に助剤、及び／又は添加剤を含む。

イソシアネート基に対して反応性である少なくとも２個の水素原子を有する化合物は、ほとんどの場合、多官能性アルコールである。ここで、ポリエステルアルコールは別として、ポリエーテルアルコールは、最も大きな工業的重要性を有する。

ポリエーテルアルコールは、通常、多官能性アルコール、及び／又はアミンへの、アルキレンオキシド、好ましくはエチレンオキシド、及び／又はプロピレンオキシドの付加によって調製される。前記付加反応は、通常触媒の存在下で実行される。

全てのこれらのプロセスは、当業者に公知である。ＰＵＲフォームの製造の要約した概説は、例えば、Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ，Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆ−Ｈａｎｄｂｕｃｈ、７巻、第１版、１９６６年、Ｄｒ．Ｒ．ＶｉｅｗｅｇａｎｄＤｒ．Ａ．Ｈoｃｈｔｌｅｎ編、及び第２版、１９８３年、Ｄｒ．ＧuｎｔｅｒＯｅｒｔｅｌ，ＣａｒｌＨａｎｓｅｒＶｅｒｌａｇ編、Ｍｕｎｉｃｈ，Ｖｉｅｎｎａで発行されている。

上述した通り、前記ＰＵＲフォームは、それ自体公知の形成可能な成分で、それについて以下に詳細が提供され得る成分を使用する、本発明の方法によって製造される。

有機イソシアネートとして、全ての通常の脂肪族、脂環式、及び好ましくは芳香族ジイソシアネート、及び／又はポリイソシアネートを使用することが可能である。好ましいイソシアネートとして、トリレンジイソシアネート（ＴＤＩ）、及び／又はジフェニルメタンジイソシアネート（ＭＤＩ）、好ましくはＭＤＩ、特に好ましくはＭＤＩ、及びポリマージフェニルメタンジイソシアネート（ＰＭＤＩ）の混合物を使用することが可能である。これらの特に好ましいイソシアネートは、完全に、又は部分的にウレトジオン、カルバメート、イソシアヌレート、カルボジイミド、又はアロファネート基で修飾されていてもよい。

また、プレポリマー、並びに上記のイソシアネート及びプレポリマーの混合物が、イソシアネート成分として使用され得る。これらのプレポリマーは、上記のイソシアネート、及び以下に記載されるポリエーテル、ポリエステル、又はその両方から調製され、通常、１４〜３２質量％、好ましくは２２〜３０質量％のＮＣＯ含有率を有する。

イソシアネートに対して反応性の基を有する比較的高分子量の化合物として、イソシアネートに対して反応性である、例えばＯＨ−、ＳＨ−、ＮＨ−、及びＣＨ−酸基等の、少なくとも２個の基を有する全ての化合物を使用することが可能である。イソシアネートに対して反応性である、２〜８個、好ましくは２〜６個の水素原子を有するポリエーテルオール、及び／又はポリエステルオールを使用することが通常である。これらの化合物のＯＨ価は、通常、３０〜８５０ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲、好ましくは１００〜５００ｍｇＫＯＨ／ｇの範囲である。

ポリエーテルオールは、公知の方法によって、例えば、触媒の存在下で、結合形態で反応性の２〜８個、好ましくは２〜６個の水素原子を含む少なくとも１種の開始剤分子（starter molecule）の付加を伴うアルキレンオキシドのアニオン重合によって得られる。触媒として、水酸化ナトリウム、若しくは水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、又はナトリウムメトキシド、ナトリウム若しくはカリウムエトキシド、若しくはカリウムイソプロポキシド等のアルカリ金属アルコキシド、又はカチオン重合の場合は、五塩化アンチオモン、三フッ化ホウ素エーテル若しくは漂白土（bleaching earth）等のルイス酸を使用することが可能である。また、ＤＭＣ触媒として公知である複合金属シアン化物化合物もまた、触媒として使用され得る。また、ポリエーテルオールは、例えば、ＷＯ２０１１／１３４８６６、又はＷＯ２０１１／１３４８５６Ａ１に開示された通り、触媒としてアミンを使用して調製され得る。

アルキレンオキシドとして、前記アルキレン基中に２〜４個の炭素原子を有する１種以上の化合物、例えば、いずれの場合にも単独、又は混合物の形態のいずれかで、エチレンオキシド、１，２−プロピレンオキシド、テトラヒドロフラン、１，３−プロピレンオキシド、１，２−又は２，３−ブチレンオキシド等を使用することが好ましく、エチレンオキシド、及び／又は１，２−プロピレンオキシドを使用することが特に好ましい。

可能性のある開始剤分子は、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリトリトール、スクロース等の糖誘導体、ソルビトール等のヘキシトール誘導体、さらにメチルアミン、エチルアミン、イソプロピルアミン、ブチルアミン、ベンジルアミン、アニリン、トルイジン、トルエンジアミン、特に隣接トルエンジアミン（vicinal toluenediamine）、ナフチルアミン、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、４，４’−メチレンジアニリン、１，３−プロパンジアミン、１，６−ヘキサンジアミン、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、及びその他の二価、又は多価アルコール、又は単官能性、又は多官能性アミンである。エチレングリコール、ジエチレングリコール、グリセロール、トリメチロールプロパン、ペンタエリスリトール、スクロース等の糖誘導体、及びソルビトール等のヘキシトール誘導体、並びにＴＤＡ、好ましくはｖｉｃ−ＴＤＡが、好ましい。

使用される前記ポリエステルアルコールは、通常、２〜１２個の炭素原子を有する多官能性アルコール、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、ブタンジオール、トリメチロールプロパン、グリセロール、ペンタエリスリトールの、２〜１２個の炭素原子を有する多官能性カルボン酸、例えばコハク酸、グルタル酸、アジピン酸、スベリン酸、アゼライン酸、セバシン酸、デカンジカルボン酸、マレイン酸、フマル酸、フタル酸、イソフタル酸、テレフタル酸、ナフタレンジカルボン酸の異性体、又は上記の酸の無水物との縮合によって調製される。

ポリエステルの調製における、さらなる出発物質として、疎水性材料を併用することも可能である。疎水性材料は、非極性有機基を含み、且つヒドロキシル、カルボン酸、カルボン酸エステル、又はそれらの混合から選択される少なくとも１個の反応性基を有する水不溶性材料である。前記粗水性材料の当量は、好ましくは１３０〜１０００ｇ／ｍｏｌの範囲である。例えば、ステアリン酸、オレイン酸、パルミチン酸、ラウリン酸、又はリノール酸等の脂肪酸、さらにヒマシ油、トウモロコシ油、ヒマワリ油、大豆油、ヤシ油、オリーブ油、又はトール油（tall oil）等の油脂を使用することが可能である。

使用される前記ポリエステルオールは、好ましくは１．５〜５、特に好ましくは１．８〜３．５の官能価を有する。

イソシアネートとして、イソシアネートプレポリマーが使用される場合、イソシアネートに対して反応性である基を有する化合物の含有率は、前記イソシアネートプレポリマーを調製するために使用された、イソシアネートに対して反応性である基を有する化合物を含めて計算される。

発泡剤として、一般に、水、及びギ酸等の化学的発泡剤が使用され得るが、炭化水素、具体的にはペンタン、特にシクロペンタン等の物理的発泡材も使用され得る。本発明によれば、典型的に、水が化学的発泡剤として使用され得る。水は、単独、又はさらなる発泡剤との組み合わせのいずれかで使用され得る。発泡剤における水の含有率は、発泡剤の総質量に基づいて、好ましくは４０質量％より大きく、特に好ましくは６０質量％より大きく、極めて特に好ましくは８０質量％より大きい。特に、水は、単独の発泡剤として使用される。水以外のさらなる発泡剤が使用される場合、物理的発泡剤、例えば、クロロフルオロカーボン、飽和、及び不飽和フッ素化炭化水素、炭化水素、酸、及び／又は液体、若しくは溶解された二酸化炭素を使用することが可能である。不飽和フッ素化炭化水素は、ＨＦＯｓ、又はヒドロフルオロオレフィンとも称される。

前記成分の総質量に基づいて、水の含有率は、０．０５〜６質量％、特に好ましくは０．１〜５質量％である。

触媒として、イソシアネート−水反応、又はイソシアネート−ポリオール反応を促進する全ての化合物を使用することが可能である。そのような化合物は、公知であり、例えば、「Ｋｕｎｓｔｓｔｏｆｆｈａｎｄｂｕｃｈ、７巻、Ｐｏｌｙｕｒｅｔｈａｎｅ」、ＣａｒｌＨａｎｓｅｒＶｅｒｌａｇ、第３版、１９９３年、ｃｈａｐｔｅｒ３．４．１に記載される。これらは、アミン系（amine-based）触媒、及び有機金属化合物に基づく触媒を含む。

有機金属化合物に基づく触媒として、例えばスズ（ＩＩ）アセテート、スズ（ＩＩ）オクトエート、スズ（ＩＩ）エチルヘキサノエート、及びスズ（ＩＩ）ラウレート等の有機カルボン酸のスズ（ＩＩ）塩、並びに例えばジブチルスズジアセテート、ジブチルスズジラウレート、ジブチルスズマレエート、及びジオクチルスズジアセテート等の有機カルボン酸のジアルキルスズ（ＩＶ）塩等の有機スズ化合物、さらにはビスマス（ＩＩＩ）ネオデカノエート、ビスマス２−エチルヘキサノエート、及びビスマスオクタノエート等のビスマスカルボキシレート、又は例えば酢酸カリウム、又はギ酸カリウム等のカルボン酸のアルカリ金属塩を使用することが可能である。

触媒として、少なくとも１種の第３級アミンを含む混合物を使用することが好ましい。これらの第３級アミンは、イソシアネートに対して反応性を有する基、例えば、ＯＨ、ＮＨ、又はＮＨ２基を有していてもよい。最もよく使用される触媒には、ビス（２−ジメチルアミノエチル）エーテル、Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ，Ｎ − ペンタメチルジエチレントリアミン、Ｎ，Ｎ，Ｎ−トリエチルアミノエトキシエタノール、ジメチルシクロヘキシルアミン、ジメチルベンジルアミン、トリエチルアミン、トリエチレンジアミン、ペンタメチルジプロピレントリアミン、ジメチルエタノールアミン、Ｎ−メチルイミダゾール、Ｎ−エチルイミダゾール、テトラメチルヘキサメチレンジアミン、トリス（ジメチルアミノプロピル）ヘキサヒドロトリアジン、ジメチルアミノプロピルアミン、Ｎ−エチルモルホリン、ジアザビシクロウンデセン、及びジアザビシクロノネンがある。触媒として、少なくとも２種の異なる第３級アミンを含む混合物を使用することが好ましい。

泡安定剤は、発泡中に正常な気泡構造（regular cell structure）の形成を促進する材料である。例としては：シロキサンオキシアルキレンコポリマー、及びその他の有機ポリシロキサン等のシリコーン含有泡安定剤、さらに、脂肪アルコール、オキソアルコール、脂肪アミン、アルキルフェノール、ジアルキルフェノール、アルキルクレゾール、アルキルレゾルシノール、ナフトール、アルキルナフトール、ナフチルアミン、アニリン、アルキルアニリン、トルイジン、ビスフェノールＡ、アルキル化ビスフェノールＡ、ポリビニルアルコールのアルコキシル化生成物、さらに、ホルムアルデヒドとアルキルフェノールとの、ホルムアルデヒドとジアルキルフェノールとの、ホルムアルデヒドとアルキルクレゾールとの、ホルムアルデヒドとアルキルレゾルシノールとの、ホルムアルデヒドとアニリンとの、ホルムアルデヒドとトルイジンとの、ホルムアルデヒドとナフトールとの、ホルムアルデヒドとアルキルナフトールとの、及びホルムアルデヒドとビスフェノールＡとの縮合生成物のアルコキシル化生成物、又はこれらの泡安定剤の２種以上の混合物である。

泡安定剤は、好ましくは、前記成分の総質量に基づいて、０．５〜５質量％、特に好ましくは１〜３質量％の量で使用される。

さらなる添加剤として、充填剤（filler）、及び酸化防止剤等の、その他の添加剤を使用することが可能である。

前記発泡性組成物、例えば、前記液体ＰＵＲ反応混合物が、本発明の方法の工程（ｉｉ）に従って、前記所定の型に導入され、工程（ｉｉｉ）において、前記フォームが形成する。前記フォーム、好ましくは前記ＰＵＲフォームの十分な硬化の後、本発明の方法によって製造された前記断熱要素は、所定の型から取り出される。通常、要素の厚さの増加とともに、離型する時間が増加し、例えば、３５ｇ／ｌ〜５０ｇ／ｌの密度で、５０ｍｍの厚さを有する水発泡（water blown）断熱要素の場合、通常、離型時間は、５〜１５分が観察され、２００ｍｍ厚さを有する断熱要素は、３０分より大きい離型時間を有する。

さらなる実施形態によれば、本発明は、上記で開示したように、前記所定の型（金型：mold）の形状が、前記タンクの形状に適合する断熱要素をもたらすように選択される、タンク用の断熱要素を調製する前記方法を対象とする。

好ましくは、本発明に従う断熱要素の端部（edge）は、隣の断熱要素と重なるように成形され、すなわち、前記端部は、先細にされている(tapered)か、又はその他の適切な方法で成形されていてもよい。この設計は、前記断熱要素の間の間隙を回避し、温度変化によって生じる可能性があるタンクの直径のわずかな変化に、断熱要素の組立を調整させる。

本発明によれば、前記断熱要素は、前記貯蔵タンクに密接に適合するのに適切な任意の適切な形状を有し得る。特に、所定の貯蔵タンク用の断熱要素を製造するために設計される所定の型を使用することが好ましい。前記貯蔵タンクは、前記貯蔵タンクの表面が断熱要素によって覆われ、前記断熱要素の間の間隙が、熱の逃げ道（thermal bridge）を回避するために小さいものである限り、いかなる数の断熱要素によって覆われていてもよい。

さらなる態様によれば、本発明は、上記で開示したような方法に従って得られた、又は得られる断熱要素を対象とする。好ましい実施形態は、前記方法に関して開示されている。

本発明に従う方法によって、熱い物質がタンク中に貯蔵される場合に生じる可能性がある、繰り返される加熱、及び冷却を受けた際に、驚くほど安定である断熱要素が得られることが見出された。好ましくは本発明に従う断熱要素は、金属ホイルで覆われる硬質ポリウレタンフォームの中心部を含む。前記調製方法によって、前記金属ホイル及び前記フォームは、例えば、ＤＩＮ５３２９２に従って測定して、０．１Ｎ／ｍｍ²〜０．４Ｎ／ｍｍ²の範囲の高い接着強度を有する。

さらなる実施形態によれば、本発明は、金属ホイル、及びポリウレタン硬質フォームからなる成形要素を含む断熱要素であって、前記成形要素の少なくとも２面の表面が金属ホイルで覆われ、且つ前記金属ホイル及び前記ポリウレタン硬質フォームの間の接着強度が、ＤＩＮ５３２９２に従って測定して、０．１Ｎ／ｍｍ²〜０．４Ｎ／ｍｍ²の範囲である断熱要素を対象とする。

好ましくは、本発明に従う断熱要素の形状は、前記断熱要素の金属被覆された表面の１面に温度処理サイクルを受けた際に、実質的に元の状態のままであり、前記温度処理サイクルは、少なくとも１２時間の期間の１３０〜１７０℃の範囲の温度への、好ましくは１５０℃の温度への加熱、及びそれに続く少なくとも１２時間の期間の２０℃での貯蔵の少なくとも２順序（２連続：two sequence）を含む。本発明との関連で、「実質的に元の状態のまま」とは、前記形状、すなわち、所定の要素の高さ、幅、及び／又は長さが、２％までしか、好ましくは１％までしか変化しないことを意味する。

前記温度サイクルは、少なくとも２回、例えば、２〜１００日の期間、好ましくは少なくとも５０日間、特に少なくとも７０日間、さらに好ましくは少なくとも９０日間にわたって繰り返される。したがって、前記温度サイクルは、好ましくは少なくとも５０回、特に好ましくは少なくとも７０回、さらに好ましくは少なくとも９０回繰り返され、前記断熱要素の形状は元の状態のままである。

さらなる実施形態によれば、本発明は、上記で開示したように、前記断熱要素の形状が、前記断熱要素の金属被覆された表面の１面に温度処理サイクルを受けた際に、実質的に元の状態のままであり、前記温度処理サイクルが、少なくとも１２時間の期間の１５０℃の温度への加熱、及びそれに続く少なくとも１２時間の期間の２０℃での貯蔵の少なくとも２順序（２連続：two sequence）を含む、断熱要素を対象とする。

さらなる態様によれば、本発明は、タンクの周辺に密接に適合するように設計された断熱要素を含むタンク用の断熱部品（断熱アセンブリ）であって、前記断熱要素が、上記で開示したような方法に従って得られた、若しくは得られる断熱部品を対象とする。

本発明によれば、前記断熱部品（断熱アセンブリ）は、１個以上の本発明に従う断熱要素を含み得る。前記貯蔵タンクの大きさ、及び形状によって、断熱要素の大きさ、及び数が変化し得る。例えば移動貯蔵容器（mobile storage vessel）用には、前記断熱部品は、好ましくは２〜６個の要素を含み、一方で、例えばバイオガス用の大型貯蔵タンク用断熱部品は、多数の断熱要素を含んでもよい。

断熱要素の大きさ、及び形状は、断熱部品の範囲内で変化してもよい。好ましくは、個々の断熱要素の形状は、本質的に同一であり、それぞれの断熱要素は、同一の所定の型を使用して調製され得る。

本発明によれば、本発明に従う１個以上の断熱要素に加えて、断熱部品は、熱の逃げ道が回避される限り、他の方法を使用して調製される断熱要素も含んでもよい。

したがって、本発明は、タンクの周辺に密接に適合するように設計された断熱要素を含むタンク用の断熱部品であって、前記断熱要素が、
（ｉ）所定の型の少なくとも２面の表面を金属ホイルで覆う工程；
（ｉｉ）前記所定の型中に発泡性組成物を導入する工程；
（ｉｉｉ）前記金属ホイルの間に、フォームを形成させる工程
を含む方法に従って得られた、若しくは得られる断熱部品（断熱アセンブリ）を対象とする。

それぞれの所定の型は、前記貯蔵容器に適合する断熱要素を得るために設計される。本発明によれば、前記所定の型は、タンク用の断熱要素を調製するために使用される。この方法において、前記所定の型の少なくとも２面の表面金属ホイルで覆われ、それに続いて、前記所定の型中に、発泡性組成物が導入される。最後に、前記方法は、前記金属ホイルの間にフォームを形成させる工程を含む。本発明の方法によれば、前記断熱要素は、金属ホイルで覆われた少なくとも２面の表面を有する。前記金属ホイルは、前記方法によって前記フォームに固定される。

本発明によれば、前記断熱部品は、前記貯蔵タンクの形状に適合するように成形され得、したがって、間隙を回避し、前記貯蔵タンクの良好な断熱性をもたらす。

前記断熱要素の好ましい実施形態は、上記に開示される。したがって、さらなる実施形態によれば、本発明は、上記に開示したように、少なくとも１個以上の断熱要素が、
・ポリウレタン硬質フォーム、
・前記タンクに面している前記ポリウレタン硬質フォームの表面を覆う金属ホイル、及び
・前記タンクから離れた側にある前記ポリウレタン硬質フォームの表面を覆う金属ホイル
を含むタンク用の断熱部品（断熱アセンブリ）を対象とする。

好ましい実施形態によれば、本発明はまた、上記で開示したように、前記金属ホイルが、２０〜２００μｍの範囲の厚さを有する、タンク用の断熱部品も対象とする。

さらに、さらなる実施形態によれば、本発明は、上記で開示したように、前記金属ホイル及び前記ポリウレタン硬質フォームの間の接着強度が、ＤＩＮ５３２９２に従って測定して、０．１Ｎ／ｍｍ²〜０．４Ｎ／ｍｍ²の範囲である、タンク用の断熱部品を対象とする。

さらなる態様によれば、本発明は、上記で開示したような方法に従って得られた、若しくは得られる断熱要素、又は請求項６〜８のいずれか１項に記載の断熱要素を含む断熱部品、又は上記で開示したような断熱部品の、タンク、タンク車、又はコンテナを断熱するための使用方法を対象とする。

本発明は、以下の実施形態を含み、これらは、それらに規定された、各相互依存性によって示されるように、実施形態の具体的な組み合わせを含む。

１．タンク用の断熱要素を調製する方法であって、
（ｉ）所定の型の少なくとも２面の表面を金属ホイルで覆う工程；
（ｉｉ）前記所定の型中に発泡性組成物を導入する工程；
（ｉｉｉ）前記金属ホイルの間に、フォームを形成させる工程
を含む方法。

２．前記２面の表面が、本質的に前記所定の型の対向面である実施形態１に記載のタンク用の断熱要素を調製する方法。

３．前記金属ホイルが、２０〜２００μｍの範囲の厚さを有する実施形態１又は２に記載のタンク用の断熱要素を調製する方法。

４．前記フォームが、ポリウレタン硬質フォームである実施形態１〜３のいずれかに記載のタンク用の断熱要素を調製する方法。

５．前記所定の型の形状が、前記タンクの形状に適合する断熱要素をもたらすように選択される実施形態１〜４のいずれかに記載のタンク用の断熱要素を調製する方法。

６．実施形態１〜５のいずれかに記載の方法に従って得られた、又は得られる断熱要素。

７．金属ホイル、及びポリウレタン硬質フォームからなる成形要素を含む断熱要素であって、前記成形要素の少なくとも２面の表面が金属ホイルで覆われ、且つ前記金属ホイル及び前記ポリウレタン硬質フォームの間の接着強度が、ＤＩＮ５３２９２に従って測定して、０．１Ｎ／ｍｍ²〜０．４Ｎ／ｍｍ²の範囲である断熱要素。

８．前記断熱要素の形状が、前記断熱要素の金属被覆された表面の１面に温度処理サイクルを受けた際に、実質的に元の状態のままであり、前記温度処理サイクルが、少なくとも１２時間の期間の１３０〜１７０℃の範囲の温度への、好ましくは１５０℃の温度への加熱、及びそれに続く少なくとも１２時間の期間の２０℃での貯蔵の少なくとも２連続、好ましくは少なくとも５０連続、特に少なくとも７０連続、さらに好ましくは９０連続を含む実施形態６又は７に記載の断熱要素。

９．タンクの周辺に密接に適合するように設計された断熱要素を含むタンク用の断熱部品であって、少なくとも１個の断熱要素が、実施形態１〜５のいずれかに記載の方法に従って得られた、若しくは得られるか、又は実施形態６〜８のいずれかに記載の断熱要素である断熱部品。

１０．前記断熱要素が、
・ポリウレタン硬質フォーム、
・前記タンクに面している前記ポリウレタン硬質フォームの表面を覆う金属ホイル、及び
・前記タンクから離れた側にある前記ポリウレタン硬質フォームの表面を覆う金属ホイル
を含む実施形態９に記載のタンク用の断熱部品（断熱アセンブリ）。

１１．前記金属ホイルが、２０〜２００μｍの範囲の厚さを有する実施形態９又は１０に記載のタンク用の断熱部品。

１２．前記金属ホイル及び前記ポリウレタン硬質フォームの間の接着強度が、ＤＩＮ５３２９２に従って測定して、０．１Ｎ／ｍｍ²〜０．４Ｎ／ｍｍ²の範囲である実施形態９〜１１のいずれかに記載のタンク用の断熱部品。

１３．実施形態１〜５のいずれかに記載の方法に従って得られた、若しくは得られる断熱要素、又は実施形態６〜８のいずれかに記載の断熱要素を含む断熱部品、又は実施形態９〜１２のいずれかに記載の断熱部品の、タンク、タンク車、又はコンテナを断熱するための使用方法。

本発明を詳細に説明するため、以下に実施例が使用される。

１．成形フォーム試料の生成
１．１本発明に従う断熱要素
拡散気密金属ホイル（diffusion-tight metal foil）を、４００ｍｍ×３００ｍｍ×８０ｍｍの寸法を有する所定の型の底部の内側に配置した。第二の金属ホイルを前記所定の型の蓋の内側に固定した。その後、処方されたポリオール成分を、高圧発泡機（例えばＰｕｒｏｍａｔ（登録商標）ＰＵ３０／８０ＩＱ（ＥｌａｓｔｏｇｒａｎＧｍｂＨ））を用いて、２５０ｇ／ｓｅｃの排出速度で、１２０のイソシアネートインデックスを達成するために必要なイソシアネート成分（例えば、ＬｕｐｒａｎａｔｅＭ２０）と混合した。所定の型温度を４０℃で保持しながら、総量で４３２ｇの反応混合物を上記所定の型中へ注入した。前記所定の型の蓋を閉じ、反応混合物を２枚の金属ホイルの間で発泡させた。空気の容易な除去を確保しなければならない。１５分の離型時間の後、断熱要素を除去し、温度安定性を、以下に記載したように調べた。

調整した断熱要素の詳細は、以下の表１に要約する。

１．２比較例１
金属ホイルの代わりに紙を使用したことは異なるが、実施例１．１の手順に従って、断熱要素を調製した。

１．３比較例２
追加の表面材料（facing material）を使用せずに調製したことは異なるが、実施例１．１の手順に従って、断熱要素を調製した。この場合、前記所定の型を、離型剤を使用して調製しなければならない。

２．温度サイクルの詳細
前記断熱要素の安定性を評価するため、それらを温度サイクルに供した。

この目的のため、試験される前記断熱要素を、加熱プレートに置き、前記断熱要素の金属被覆された表面の１面に加熱及び冷却のサイクルに供した。前記温度サイクルは、少なくとも１２時間の期間の１５０℃の温度への加熱、及びそれに続く少なくとも１２時間の期間の２０℃での貯蔵の少なくとも９０連続を含む。例１．１〜１．３に従う試料を、９０日間の温度サイクルに供した。前記温度サイクルの後の収縮を、圧縮強さの変化、及び色の変化と同様に測定した。前記結果を表１に要約する。

Claims

タンク用の断熱要素を調製する方法であって、
（ｉ）所定の型の少なくとも２面の表面を金属ホイルで覆う工程；
（ｉｉ）前記所定の型中に発泡性組成物を導入する工程；
（ｉｉｉ）前記金属ホイルの間に、フォームを形成させる工程
を含む方法。
前記２面の表面が、本質的に前記所定の型の対向面である請求項１に記載のタンク用の断熱要素を調製する方法。
前記金属ホイルが、２０〜２００μｍの範囲の厚さを有する請求項１又は２に記載のタンク用の断熱要素を調製する方法。
前記フォームが、ポリウレタン硬質フォームである請求項１〜３のいずれか１項に記載のタンク用の断熱要素を調製する方法。
前記所定の型の形状が、前記タンクの形状に適合する断熱要素をもたらすように選択される請求項１〜４のいずれか１項に記載のタンク用の断熱要素を調製する方法。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法に従って得られた、又は得られる断熱要素。
金属ホイル、及びポリウレタン硬質フォームからなる成形要素を含む断熱要素であって、前記成形要素の少なくとも２面の表面が金属ホイルで覆われ、且つ前記金属ホイル及び前記ポリウレタン硬質フォームの間の接着強度が、ＤＩＮ５３２９２に従って測定して、０．１Ｎ／ｍｍ²〜０．４Ｎ／ｍｍ²の範囲である断熱要素。
前記断熱要素の形状が、前記断熱要素の金属被覆された表面の１面に温度処理サイクルを受けた際に、実質的に元の状態のままであり、前記温度処理サイクルが、少なくとも１２時間の期間の１５０℃の温度への加熱、及びそれに続く少なくとも１２時間の期間の２０℃での貯蔵の少なくとも２連続を含む請求項６又は７に記載の断熱要素。
タンクの周辺に密接に適合するように設計された断熱要素を含むタンク用の断熱アセンブリであって、少なくとも１個の断熱要素が、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法に従って得られた、若しくは得られるか、又は請求項６〜８のいずれか１項に記載の断熱要素である断熱アセンブリ。
前記断熱要素が、
・ポリウレタン硬質フォーム、
・前記タンクに面している前記ポリウレタン硬質フォームの表面を覆う金属ホイル、及び
・前記タンクから離れた側にある前記ポリウレタン硬質フォームの表面を覆う金属ホイル
を含む請求項９に記載のタンク用の断熱アセンブリ。
前記金属ホイルが、２０〜２００μｍの範囲の厚さを有する請求項９又は１０に記載のタンク用の断熱アセンブリ。
前記金属ホイル及び前記ポリウレタン硬質フォームの間の接着強度が、ＤＩＮ５３２９２に従って測定して、０．１Ｎ／ｍｍ²〜０．４Ｎ／ｍｍ²の範囲である請求項９〜１１のいずれか１項に記載のタンク用の断熱アセンブリ。
請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法に従って得られた、若しくは得られる断熱要素、又は請求項６〜８のいずれか１項に記載の断熱要素を含む断熱アセンブリ、又は請求項９〜１２のいずれか１項に記載の断熱アセンブリの、タンク、タンク車、又はコンテナを断熱するための使用方法。