JPH053819B2

JPH053819B2 -

Info

Publication number: JPH053819B2
Application number: JP61147950A
Authority: JP
Inventors: Kimimichi Masui; Shigetoshi Tanaka; Hiromi Tanigawa; Yoshikazu Kobayashi
Original assignee: Sekisui Plastics Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 1986-06-23
Filing date: 1986-06-23
Publication date: 1993-01-18
Also published as: JPS633937A

Description

【発明の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野この発明は、保温・保冷管の製造法に関する。
さらに詳しくは、外装管と内管との間に断熱層を
形成してなり、種々の流動体を保温状態又は保冷
状態で送液又は保持できる保温・保冷管の製造法
に関する。

(ロ) 従来の技術各種保温・保冷管として従来から円管に種々の
断熱材を被覆したものが知られている。これらの
断熱管体は通常、予め形成された断熱材を円管の
外周に貼着するすることにより作製されている。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点しかしながらかかる断熱管体はその表面の断熱
材が損傷を受け易く用途によつては取り扱いに注
意を要する欠点がある。

この点に関し、さらにその上に外装管を設定
し、即ち内管と外装管の二重管構造としてこの間
に断熱層を設定することも考えられる。しかしな
がら、この場合には内管と外装管との間に均一な
断熱層を効率良く形成するのは困難であつた。例
えば、断熱層としてフエノール樹脂発泡層を意図
する場合において、内管と外装管の間の空隙に発
泡性フエノール樹脂組成物を導入した後、発泡硬
化温度以上に加熱して発泡成形することが考えら
れるが、該樹脂組成物を空隙内にほぼ満杯に充填
しないと空隙内全体に均一に発泡層を形成するこ
とができず、作業性や材料の使用効率が悪くかつ
任意の密度の発泡層を設定し難いという問題点が
あつた。

この発明は、かかる問題点を解消すべくなされ
たものであり、ことに発泡性フエノール樹脂組成
物の空隙内への導入割合を著しく減少でき効率良
く二重管構造の保温・保冷管を得ることができる
製造法を提供しようとするものである。

(ニ) 問題点を解決するための手段かくしてこの発明によれば、金属製外装管内に
内管を同軸に配設して二重管状体を設定し、この
外装管と内管との空隙に発泡性フエノール樹脂組
成物を導入した後、該二重管状体の両端を閉鎖
し、次いで該二重管状体を上記発泡性フエノール
樹脂の発泡硬化温度以上に外部より加熱して該発
泡性フエノール樹脂を発泡硬化させることからな
り、少なくとも加熱による発泡硬化の初期段階に
上記二重管状体を回転または揺動させることによ
り、上記空隙全体にフエノール樹脂発泡層からな
る断熱層を形成させることを特徴とする保温・保
冷管の製造法が提供される。

上記金属製外装管や内管としては当該分野で知
られた種々のものを用いることができる。また、
内管は非金属製のものを用いることができる。

この発明に用いる発泡性フエノール樹脂組成物
としては、いわゆるフエノール樹脂初期縮合物、
分解型発泡剤及び必要に応じて加えられる硬化剤
とからなる固体状、粉末状、タブレツト状、ペレ
ツト状等の組成物が代表的であるが、これ以外に
もかかる組成物に各種充填剤や骨材粒子を混和せ
しめたものを用いることができ、例えば上記粉末
状組成物を骨材粒子に被覆処理してなる粒状の組
成物を用いることができる。

上記フエノール樹脂初期縮合物としては、いわ
ゆるレゾールやノボラツクと呼ばれるものが好適
に用いられ、分解型発泡剤としては、Ｎ，N′−
ジニトロソペンタメチレンテトラミン、ベンゼン
スルホニルヒドラジド、アゾビスイソブチロニト
リル、アゾジカルボンアミド、パラトルエンスル
ホニルヒドラジドなどの有機分解型発泡剤、並び
に重炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、重炭酸
アンモニウム、亜硝酸アンモニウム、アジド化合
物（例えばCaN₆）などの無機分解型発泡剤が挙
げられる。

また、硬化剤は、ことにノボラツク型フエノー
ル樹脂初期縮合物を用いた時に使用される。この
硬化剤は、加熱で分解し、ノボラツク型フエノー
ル樹脂初期縮合物と架橋反応しうる化合物を意味
する。このような化合物としては、ホルムアルデ
ヒドと同様に反応でフエノール樹脂形成に用いら
れる化合物で通常粉末状のものがある。その具体
例としては、ヘキサメチレンテトラミン、パラホ
ルムアルデヒド、メチラール、ジオキソラン、ト
リオキサン、テトラオキサン、トリメチロールホ
スフイン、Ｓ−トリアジンなどが挙げられる。

また、混合又は被覆させる前記骨材粒子として
は、たとえばパーライト、シラスバルーン、ガラ
スバルーン、ガラス発泡粒、ガラス綿粒状物、ロ
ツクウール粒状物、スラツグ、粘土多泡粒、砂、
石コウ粒状物、金属性粒状物などが挙げられる。
また、混合させる充填剤としては、クレイ、タル
ク、ホウ砂、酸化亜鉛、炭酸カルシウム、硫酸カ
ルシウム、カーボンブラツク、酸化アルミニウ
ム、酸化マグネシウム、酸化鉛等が挙げられる。

上記各種発泡性フエノール樹脂組成物のうち、
骨材粒子を用いる場合には骨材粒子に被覆してな
る粒状組成物を用いるのが、得られた断熱層にお
ける骨材粒子の均一な分散性が得られかつフエノ
ール発泡層自体の熱伝導率もより小さくなる点好
ましい。かかる被覆粒状組成物は、前記した粉末
状の発泡性フエノール樹脂組成物を、加熱軟化条
件下又は水やメタノール等の結合剤の存在下で骨
材粒子にパン型造粒機等を用いて被覆することに
より簡便に得ることができる。

発泡性フエノール樹脂組成物の外装管と内管と
の空隙に導入する割合は、形成を意図する断熱層
（フエノール樹脂層）の密度や上記組成物の形態
により異なる。例えば、骨材を用いない単なる混
合組成物を用いる場合には３〜60％程度の充填率
が適しており、例えば10％程度の充填率で全体に
約50Kg／cm³程度の断熱層を形成できる。また骨材
を用いる場合には骨材粒子による増加分を考慮す
ればよく、前記被覆粒状組成物を用いる場合には
被覆する粉末状組成物の量や骨材粒子の密度や大
きさに依存するが、空隙に対して10〜90％の嵩容
量、望ましくは30〜80％の嵩容量が適している。
いずれにせよ条件を選択することにより、空隙内
全体に断熱層を均一に形成することが可能とな
る。この導入状態を第１図Ａに示した（導入割合
は約50％の例）。図中、１は金属製外装管、２は
内管、３は空隙、４は導入された粉末状の発泡性
フエノール樹脂組成物被覆粒子を示す。次いで組
成物を導入したこの二重管状体の両端を、該組成
物が外部に漏出しないように円板状の蓋体で閉鎖
した後、この二重管状体を加熱炉等の外部加熱雰
囲気下に設定してその体軸を中心として所定時間
回転させるか又は揺動させる。通常、回転させる
のが好ましい。この際の加熱温度は、少なくとも
外装管が発泡性フエノール樹脂の発泡硬化温度以
上となるような程度の温度とされ、通常、110〜
200℃程度が適している。また、回転速度は通常、
１〜100回／分程度が適している。かかる回転操
作は耐熱性のローラからなる回転手段（例えば、
ローラミル等で用いるもの）で行なうのが適して
おり、また回転時間は空隙内で発泡硬化が行なわ
れ発泡層が空隙内を完全に満たす段階まで行なう
必要はなく、少なくとも発泡硬化の初期段階に行
なえばよい。ここで初期段階とは、導入された発
泡性フエノール樹脂組成物が回転又は揺動により
外装管の内壁面にほぼ均一に広がると共に熱によ
つて付着性を示して被覆されるまでの段階をい
う。言い換えれば、加熱初期における実質的に発
泡は起らないがフエノール樹脂が溶融する段階に
回転を行なえばよい。（この状態を第１図Ｂに示
した（矢印は回転方向を示す）。かかる外装管の
内面に発泡性組成物が被覆された後、回転を止め
てもこの被覆状態は実質的に保持され、加熱を続
けることにより外側から内側へ発泡硬化が続いて
行なわれ、外装管と内管との間の空隙にフエノー
ル樹脂発泡層を主とする断熱層が均一に充填形成
されることとなる。この状態を第１図Ｃに示し
た。図中、５は充填形成されたフエノール樹脂発
泡層からなる断熱層を示すものである。ただし、
最終段階まで回転を続けてもさしつかえはない。
なお、該断熱層のフエノール樹脂発泡層の密度は
通常、10Kg／m³〜400Kg／m³となるように設定す
るのが好ましく、このように前述した発泡剤や硬
化剤を調製しておくのが適している。

(ホ) 作用この発明の製造法によれば、少なくとも発泡成
形の初期段階に二重管状体が回転又は揺動操作さ
れるため、外装管の内面に発泡素材を被覆保持し
た状態で発泡硬化が行なわれ、管内の発泡素材の
不均一な分布に基づく断熱層の不均一な形成が防
止され、素材を100％導入することなく空隙全体
に効率良くかつ均一に断熱層を形成することがで
きる。

(ヘ) 実施例実施例１ノボラツク型フエノール−ホルムアルデヒド樹
脂粉末100重量部に対して、10重量部の発泡剤ジ
ニトロソペンタメチレンテトラミン、10重量部の
硬化剤ヘキサメチレンテトラミンを加え加熱ロー
ルにより混練した。その後粉砕して粉末の樹脂組
成物を得た。この発泡性樹脂組成物は、100メツ
シユ残0.5％の粉末で、融点は81℃であり、150℃
のゲル化時間は76秒であつた。

直径165φ、厚み４mm、長さ１ｍの鋼管（内管）
の外側に直径205φ、厚み0.5mm、長さ１ｍのスパ
イラルダクト管（外装管）を空隙の間隔が同じに
なるように、挿入して、一方の口を鋼管とスパイ
ラルダクト管で囲まれた空隙の間隔が同じになる
ように固定出来るふたで塞ぐ。その空隙の中に、
上記発泡性フエノール樹脂530ｇ（充填率10％）
を入れてもう一方の口も空隙の間隔が同じになる
ように固定出来るふたで塞ぐ。その管を水平にし
て、回転させて発泡性フエノール樹脂を出来る限
り流れ方向に均一になるようにする。185℃に加
熱した恒温槽内に、水平にこの二重管状のパイプ
を入れる。そのパイプの下には水平を保ちつつ、
パイプを回転出来る、回転体（ローラ）を置く。
恒温槽を入れた直後より10分間流れ方向を中心軸
として回転（30／分）さす。その後、15分間、
185℃でさらに加熱して取り出して、ふたをはず
す。その保温・保冷管は、鋼管とスパイラルダク
ト管の間を発泡フエノール樹脂ですべて、均一に
満されていた。成型保温材（断熱材）の密度は45
Kg／m³であつた。

実施例２粒径1.5mm〜2.2mmのパーライト粒（商品名6F
東邦パーライト(株)製）を骨材とし、実施例１と同
一条件で造られたフエノール樹脂組成物粉末をパ
ン型造粒機によつて３分造粒した。

なお、その際の結合剤としては水を使用し、ノ
ズルより霧状に噴霧した。なお、造粒時の原料比
率としては骨材2000c.c.（嵩）に対して結合剤約６
c.c.、発泡性フエノール樹脂組成物の粉末120ｇで
ある。

次にこの工程で得られた被覆粒子を一昼夜風乾
し、70℃の熱風循環式恒温槽内で６時間乾燥し
た。

この得られた被覆粒子は、骨材パーライト粒
（商品名東邦パーライト 6F、東邦パーライト(株)
製）の表面に発泡性樹脂組成物粉末が結合し、乱
雑に扱つても剥離するものではなかつた。なお、
この被覆はまだ完全に発泡してなく平均0.40mmの
厚みであつた。

直径60φ、厚み４mm、長さ１ｍの鋼管の外側に
直径130mm、厚み0.5mm、長さ１ｍのスパイラルダ
クト管を空隙の間隔が同じになるように、挿入し
て一方の口は鋼管とスパイラルダクトで囲まれた
空隙の間隔が同じになるように固定出来るような
ふたで塞ぐ。その空隙の中に、上の発泡性フエノ
ール樹脂被覆粒子5.22（充填率50％）を入れて
もう一方の口も空隙の間隔が同じになるように固
定出来るふたで塞ぐ。その管を水平にして流れ方
向を中心軸として回転させて発泡性フエノール樹
脂被覆粒子が出来る限り水平方向に均一になるよ
うにする。そして185℃に加熱した恒温槽内に水
平に管を入れる。その管の下には、水平を保ちつ
つ、管を流れ方向を中心軸として回転出来る、回
転体を置く。恒温槽に入れて６分後、恒温槽を開
けて10回転（50／分）させ、恒温槽を閉じる。そ
の後35分間、185℃の恒温槽で加熱した後、取り
出してフタをはずす。その保温用パイプは、鋼管
とスパイラルダクトの間がパーライト及び発泡性
フエノール樹脂で完全に満されたものであつた。
成型保温材の密度は75Kg／m³であつた。

比較例１ 185℃に加熱された恒温槽中で、まつたく回転
させず静止させる以外は実施例１と同一条件、同
一装置で行なつた。出来た保温用管は、鋼管とス
パイラルダクトで囲まれた空隙には、上部部分に
大きな、空洞が見られ、且つ発泡性フエノール樹
脂で満された部分には大きな密度バラツキがあつ
た。

比較例２ 185℃に加熱された恒温槽中では、まつたく回
転させず静止させ、且つ充填する発泡性フエノー
ル樹脂被覆粒子7.3（充填率７％）に変更する
以外は実施例２と同一条件、同一装置で行なつ
た。出来た保温・保冷二重管は、鋼管とスパイラ
ルダクトで囲まれた空隙には、大部分、パーライ
トと発泡性フエノール樹脂で満されていたが、一
部上部部分に空洞部が存在し、製品とはなりえな
かつた。

(ト) 発明の効果この発明の製造法によれば、外装管と内管との
空隙内に、発泡性フエノール樹脂組成物を100％
充填することなく、少ない導入量で均一な断熱層
を形成させることができ、成形作業性や材料の使
用効率を著しく向上することができる。そして得
られた保温・保冷管も実質的な断熱層を有してい
るため、熱伝導率の不均一性も改善されている。
従つて、スチーム、温水、冷水、油及び粘性流体
配管等の保温・保冷管の製造法として有用であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図Ａ〜Ｃは、それぞれこの発明の製造法の
各工程を説明するための説明断面図、第２図は、
この発明の製造法で得られた保温・保冷管の一例
を示す斜視図である。１……金属製外装管、２……内管、３……空
隙、４……発泡性フエノール樹脂被覆粒子層、５
……断熱層。

Claims

【特許請求の範囲】１金属製外装管内に内管を同軸に配設して二重
管状体を設定し、この外装管と内管との空隙に、
固体粒状である発泡性フエノール樹脂組成物を導
入した後、該二重管状体の両端を閉鎖し、次いで
該二重管状体を上記発泡性フエノール樹脂の発泡
硬化温度以上に外部より加熱して該発泡性フエノ
ール樹脂を発泡硬化させることからなり、少なく
とも加熱による発泡硬化の初期段階に上記二重管
状体を回転または揺動させることにより、上記空
隙全体にフエノール樹脂発泡層からなる断熱層を
形成させることを特徴とする保温・保冷管の製造
法。２発泡性フエノール樹脂組成物が、フエノール
樹脂初期縮合物、分解型発泡剤及び必要に応じて
加えられる硬化剤とからなる固体状組成物である
特許請求の範囲第１項記載の製造法。３発泡性フエノール樹脂組成物が、フエノール
樹脂初期縮合物、分解型発泡剤及び必要に応じて
加えられる硬化剤とからなる粉末状組成物を骨材
粒子に被覆してなる粒状組成物である特許請求の
範囲第１項記載の製造法。４発泡性フエノール樹脂組成物の導入割合が空
隙に対して３〜60％である特許請求の範囲第１項
又は第２項に記載の製造法。５発泡性フエノール樹脂組成物の導入割合が空
隙に対して10〜90％である特許請求の範囲第１項
又は第３項に記載の製造法。