JPH09174730A - 結露防止材料及びそれを用いた配管被覆構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】結露を効果的に防止し、結露による種々の障害
を回避することができ、土木・建築分野において好適に
用いられる結露防止材料，及びこれを用いて配管の結露
を効果的に防止する被覆用層構造を提供すること。 【解決手段】吸水性合成樹脂シートの片面に、多孔性フ
ィルムを積層してなる結露防止材料、及び配管の外周の
断熱材被覆層上に配設される上記結露防止材料からなる
配管被覆構造。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は新規な結露防止材料
及びそれを用いた配管の被覆構造に関し、さらに詳しく
は、結露を効果的に防止し、結露による種々の障害を回
避することができ、土木・建築分野において好適に用い
られる結露防止材料、及びこのものを用いて配管の結露
を効果的に防止できる配管被覆構造に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、土木・建築分野においては、施工
物が結露により、様々な障害を受けることが知られてい
る。この結露現象は、湿り空気に接している物体の表面
温度が露点以下になったとき、該物体の表面で空気中の
水蒸気が凝縮して液水になる現象を指す。湿り空気は温
度が低いほど飽和水蒸気分圧が低いから、温度低下とと
もに飽和し易くなる。従って冬季の暖房室の外壁や、ガ
ラス窓の表面に結露が発生し易いのは、室内空気の相対
湿度が比較的低い場合でも、外壁などの近辺で強く冷却
されて直ちに飽和状態となり易く、さらに冷却が進むと
結露するからである。湿り空気中の水蒸気が物体の表面
で凝縮して液水になることを表面結露といい、ガラスや
金属など吸湿しない材料での結露はこの表面結露であ
る。

【０００３】一方、吸湿性のある材料では、空気中の水
蒸気は該材料内部へ拡散浸透し、周囲の温度低下ととも
に該材料内部で結露を生じる。これが内部結露である。
しかし、上記吸湿性のある材料であっても、吸湿量と結
露の量のバランスで表面結露が生じることがある。この
ような結露が施工物の表面又は内部で起こると、該施工
物の材料の断熱性を低下させて熱損失の増大を招く他、
施工物の断熱材の劣化、腐食、かび発生等をもたらすこ
とがあるなど、様々な障害を招くことから、土木・建築
分野においては、この結露防止対策は重要な課題であ
り、種々の対策が講ぜられている。これまでは主に、防
湿性材料又は防湿性断熱材料が種々提供されているが、
これらの表面または材料の持つ間隙部分での結露現象自
体の発生防止は困難であり、上記結露防止対策としては
満足しうるものではない。

【０００４】ところで、石油精製や石油化学品製造など
の各種製造プラント、あるいは居住用や業務用等のビル
ディングにおいては、所定温度の気体や液体などの流体
を流すための種々の金属製やプラスチック製の配管が施
工されている。これらの配管は通常、流体の温度変化を
防止するために、その外周がグラスウールやロックウー
ルなどの断熱材によって被覆され、さらにその表面に必
要に応じて亜鉛引鉄板、ステンレス、アルミニウムなど
の金属製表面被覆材が設けられている。しかしながらこ
の場合、断熱材間隙に存在していた空気中の水蒸気が外
気の温度低下により、断熱材内に結露水として溜まった
り、金属製表面被覆材内側での結露水が断熱材内に侵入
して溜まったりすることが多く、断熱性能の低下をもた
らし、場合によっては内部の金属製配管の腐食を引き起
こすなど、好ましくない事態を招来する。この配管腐食
とか、断熱材内への結露水侵入を防止するために、配管
表面または金属製表面被覆材の内側にクラフト紙を貼る
ことも試みられているが、充分に満足しうるものではな
い。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情のもとで、配管表面、配管被覆の断熱材内又は表面
での結露水による種々の障害を回避することができ、土
木・建築分野において好適に用い得る結露防止材料、及
びこのものを用いた配管被覆構造を提供することを目的
としてなされたものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者は、前記目的を
達成するために鋭意研究を重ねた結果、吸水性合成樹脂
シートの片面に多孔性フィルムを積層することにより、
多孔性フィルムの背面にある結露水を、その表面張力が
大きい場合でも吸水性合成樹脂シートの持つ吸水ドライ
ヴィングフォースが該フィルムの孔を通して吸収するこ
とができ、しかも保水することができ、一方、雰囲気温
度上昇等により吸水性合成樹脂シート中の水分がその保
水能力以上になって、液水として該シート表面に滲出し
ても、表面張力に抗して多孔性フィルムの孔を通してそ
の背面に出させるようなドライヴィングフォースは存在
しないから、該背面側には液水は出ることはない、別の
表現をすれば吸水性合成樹脂シート中の水分は水蒸気と
しては、孔を通じて背面側に出ることはあっても、液水
として出ることはないという事実を見出し、更に、この
ような積層体を配管被覆材料として使用すれば、配管の
結露防止に極めて有効であることの知見も得、本発明を
完成した。

【０００７】即ち、本発明の要旨は次の通りである。 （第１）吸水性合成樹脂シートの片面に、多孔性フィル
ムを積層してなる結露防止材料。 （第２）吸水性合成樹脂が、カルボキシル基又はそれに
変換しうる基を分子中に少なくとも１個有するα，β−
不飽和化合物を単量体成分として含む重合体を架橋化し
てなる、吸水性能を有する合成樹脂を含有するものであ
る上記第１記載の結露防止材料。 （第３）多孔性フィルムが、平均孔径１０〜２０００μ
ｍの合成樹脂製フィルムである上記第１記載の結露防止
材料。 （第４）配管の被覆用材料である上記第１記載の結露防
止材料。 （第５）配管被覆が、断熱材からなる内層と、該内層外
面に多孔性フィルムを対面させた上記第１ないし３のい
ずれかに記載の結露防止材料からなる外層とからなる層
構造を有する配管被覆構造。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の内容を詳細に説明
する。本発明に係る結露防止材料は、吸水性合成樹脂シ
ートの片面に多孔性フィルムを積層したものであって、
該シートの基材に用いられる吸水性合成樹脂については
特に制限はなく、従来公知の吸水性能を有する合成樹脂
を少なくとも含有するものが用いられる。この吸水性能
を有する合成樹脂としては、水酸基を有する重合体の
他、例えばカルボキシル基又はそれに変換しうる基を分
子中に少なくとも１個有するα，β−不飽和化合物を単
量体成分として含む重合体を、架橋化して得られた高吸
水性のものが好適である。上記カルボキシル基に変換し
うる基としては、例えばカルボン酸塩残基，カルボン酸
アミド残基，カルボン酸イミド残基，カルボン酸無水物
残基，ニトリル基などを挙げることができる。これらの
基をもつα，β−不飽和化合物としては、例えばアクリ
ル酸，メタクリル酸，アクリル酸アミド，メタクリル酸
アミド，無水マレイン酸，マレイン酸，マレイン酸アミ
ド，マレイン酸イミド，イタコン酸，クロトン酸，フマ
ル酸，無水イタコン酸などを挙げることができる。これ
らは単独で用いてもよく、他の共重合可能な単量体と組
み合わせて用いてもよい。

【０００９】この共重合可能な単量体としては、例えば
エチレン，プロピレン，イソブチレン，ブテン−１，ジ
イソブチレン，メチルビニルエーテル，スチレン，酢酸
ビニル，アクリル酸エステル，メタクリル酸エステル，
アクリロニトリル，塩化ビニル，塩化ビニリデンなどが
用いられる。このような単量体を用いる場合、カルボキ
シル基又はそれに変換しうる基をもつα，β−不飽和化
合物の割合は、全単量体成分中３０モル％以上にするの
が好ましい。

【００１０】これらの単量体の重合は、ラジカル重合の
際に常用されている方法に従い、ラジカル重合触媒を用
いて行うことができる。重合体の重合度は１０〜５，０
００の範囲のものが適当であり、また重合体の中で特に
好適なものはポリアクリル酸，ポリメタクリル酸，ある
いはアクリル酸，メタクリル酸又は無水マレイン酸とα
−オレフィン又はビニル化合物との共重合体である。こ
れらの重合体や共重合体は、ナトリウム，カリウム，マ
グネシウム，カルシウム，バリウムなどのアルカリ金属
又はアルカリ土類金属の化合物や、アンモニア，アミン
などを反応させて親水性に変えておくのが好ましい。こ
の反応は、例えばアルカリ金属又はアルカリ土類金属の
化合物，アンモニア，アミンなどを適当な溶媒，好まし
くは水に溶解し、その中に前記の重合体又は共重合体を
攪拌しながら加えることによって行うことができる。こ
の場合の重合体又は共重合体と反応させる化合物として
は、反応の容易性や得られる合成樹脂の耐久性の点か
ら、水酸化ナトリウム，水酸化カリウム，アンモニアが
特に好適である。

【００１１】このようにして得られた重合体又は共重合
体は、カルボキシル基又はそれに変換しうる基を分子中
に少なくとも１個有するα，β−不飽和化合物を単量体
成分として含む重合体の場合は、架橋剤と反応させて架
橋化する。この架橋剤としては、例えば多価エポキシ化
合物，多価アミン，多価アルコール，アミノアルコー
ル，ポリイソシアネート，多価ハロヒドリン化合物，多
価アジリジン化合物などが用いられるが、これらの中で
特に多価エポキシ化合物及び多価アミンが好適である。
これらの架橋剤による架橋化反応は、前記の重合体又は
共重合体に架橋剤を添加し、必要に応じ加熱することに
よって行われる。この際、所望に応じ適当な溶媒を用い
て行うこともできる。架橋剤として多価エポキシ化合物
又は多価アミンを用いるときは、所定の重合体又は共重
合体とアルカリ金属又はアルカリ土類金属の化合物又は
アンモニアの水溶液との反応混合物中に、直接架橋剤を
添加して反応させたのち、生成物を分離して乾燥し、さ
らに熱処理するのが有利である。この際、所望の吸水倍
率をもつ樹脂が得られるように、架橋剤の使用量を適宜
選択して、架橋度を調節することが必要である。このよ
うにして得られた吸水性能を有する合成樹脂の吸水倍率
は、通常５０〜１，０００倍の範囲で選ばれる。

【００１２】本発明においては、吸水性合成樹脂のシー
ト状成形品を用いる必要があり、そのため吸水性合成樹
脂としてはシート状に加工しうるものを用いなければな
らない。したがって、前記の水吸収性能を有する合成樹
脂が単独で加工しにくい場合には、他の熱可塑性樹脂，
熱可塑性エラストマー，ゴム状弾性体，例えば塩化ビニ
ル樹脂，ポリエチレン樹脂，ポリプロピレン樹脂，エチ
レン−酢酸ビニル共重合樹脂，アクリル系樹脂，シリコ
ーン樹脂，エチレン−プロピレン共重合ゴム，クロロプ
レンゴム，ブチルゴム，スチレン−ブタジエン共重合ゴ
ムなどとブレンドして用いるのがよい。又、架橋後には
成形が困難な場合は、成形後、架橋反応をさせる必要が
ある。

【００１３】本発明で用いられる吸水性合成樹脂シート
は、前記の吸水性能を有する合成樹脂と、場合により用
いられる他の熱可塑性樹脂やエラストマー，ゴム状弾性
体などとの混合物に、各種添加剤、例えば酸化防止剤，
耐候安定剤，滑剤，無機又は有機充填剤，難燃剤，可塑
剤などを添加し、混練したのち、これを公知の方法によ
りシート状に成形することにより、作成することができ
る。

【００１４】このようにして得られた吸水性合成樹脂シ
ートの片面に積層される多孔性フィルムとしては、平均
孔径が１０〜２０００μｍ程度の合成樹脂製フィルムが
好ましく用いられるが、３５〜１５００μｍ程度がより
好ましく、更に５０〜１０００μｍ程度が最も好まし
い。この平均孔径が大き過ぎる場合、吸水性合成樹脂シ
ートに吸収された結露水がなんらかの理由で脱離し、該
孔からシートの外部に排出されようとする場合にも、界
面張力に基づくその排出の困難性もなくなり、多孔性シ
ートを使用する効果は全くなくなり、脱離水による様々
な障害を引き起こすおそれがあり、好ましくない。一
方、フィルムの孔の形状については特に制限はなく、通
常の孔、即ちフィルムの一部を切除して形成した平面状
の孔を持つ多孔性フィルムを用いてもよいが、フィルム
に針を刺して形成した煙突状若しくは噴火山状の突起孔
を有するフィルムも用いることができる。この場合、孔
の突起部分が吸水性合成樹脂シート側になるように積層
しておくと、吸水性合成樹脂シートに吸収された結露水
がなんらかの理由で脱離した場合にも、該孔の先端が細
いためシート背面に結露水が排出されにくいので好まし
い。この多孔性フィルムの基材樹脂については、特に制
限はないが、吸水性合成樹脂と積層して、結露水の通路
を形成する構成をとる以上、吸水性、親水性合成樹脂で
はないことが好ましいことはいうまでもない。実用的に
は、例えばポリ塩化ビニル系樹脂，ポリエチレンやポリ
プロピレンなどのポリオレフィン系樹脂，ポリエチレン
テレフタレートなどのポリエステル系樹脂，各種ナイロ
ンなどのポリアミド系樹脂などを用いることができる。
また、該多孔性フィルムの厚さは特に限定されるもので
はないが、配管の周囲に巻き付ける被覆用等の工業的用
途等を含めて考えると、１０〜２００μｍ程度の範囲か
ら選ばれることが好ましい。

【００１５】吸水性合成樹脂シートの片面に、上記多孔
性フィルムを積層する方法としては、公知の方法、例え
ばホットメルトラミネート法，ドライラミネート法，ウ
ェットラミネート法などを用いることができるが、この
場合接着剤として透湿性を有するものが好ましい。又、
多孔性フィルムを、その孔を塞ぐことなく積層すること
の煩雑性、困難性は、該フィルムを熱的に又は接着剤に
より所望の幅で碁盤状に接合して、実質的に積層体を得
る方法により解消することもできる。

【００１６】このようにして得られた本発明の結露防止
材料は、それを使用する場合、結露が発生しては問題が
発生する面に多孔性シートが接するように施工する。こ
れにより、発生した結露水は該多孔性シートの孔を通じ
て吸水性樹脂シートに吸収されるので、例えば、液滴が
断熱材内部にしみ込むことがない。また温度が上昇し、
吸収された結露水は水蒸気となり、多孔性フィルムの孔
を通ってその背面、例えば断熱材側に排出されても、結
露水という液水ではないため、断熱材の性能を落とすこ
とはない。このように、多孔性フィルムが積層された吸
水性樹脂シートは有効な結露防止材であり、しかもその
多孔性フィルム面を、結露し易い面、結露水が存在して
は種々問題を引き起こす面に、対面させて使用すると、
有効に結露の存在による問題を解決できることが分か
る。

【００１７】次に、本発明の結露防止材を用いた配管の
結露防止用被覆の層構造について、添付図面に従って説
明する。図１は、本発明に係る層構造の被覆を有する配
管の一例を示す断面図である。まず、ある温度の流体１
が流れている配管（鋼管，ステンレスパイプ，プラスチ
ックパイプなど）２の外周を断熱材層３（内層）で被覆
する。ここで、断熱材としては、例えばグラスウール，
ロックウール，ケイ酸カルシウム板，炭酸マグネシウム
板，牛毛フェルト，発泡ポリスチレン板，炭化コルク，
シリカファイバーなどを用いることができる。これら
は、吸水状態では通常その断熱性が低下してしまう。次
いで、この断熱材層３の上に、前記のようにして得られ
た吸水性合成樹脂シート５の片面に多孔性フィルム４が
積層されてなる結露防止材料（外層）を、その多孔性フ
ィルム４が対面する層構造を設け、さらにその上に金属
製薄板の保護用被覆材層６を設ける。この被覆材として
は、例えば亜鉛引鉄板，ステンレス板，アルミニウム板
などが用いられるが、特に厚さ0.２〜0.６ｍｍ程度のア
ルミニウム板が多用されている。このように、配管を被
覆することにより、保護用被覆材層６面の温度が低下
し、その内側に結露が生じても、結露水は吸水性樹脂シ
ート５により吸収され、断熱材層３中にしみ込むことが
ない。又、該保護用被覆材層６面の温度が高くなると、
吸水性樹脂シート５に吸収されている結露水が蒸発し、
水蒸気の一部は多孔性フィルム４の孔から該フィルムの
背面側に排出されるが、断熱材層３中に液滴としては入
らない。このように、外気の温度変化に応じて吸水性樹
脂シートは乾湿を繰り返し、結露による断熱材の断熱性
の低下やその他の障害を回避することができる。

【００１８】

【発明の効果】本発明の結露防止材料は、吸水性合成樹
脂シートの片面に多孔性フィルムを積層したものであっ
て、結露を効果的に防止し、結露による種々の障害を回
避することができ、土木・建築分野において好適に用い
られる。また、上記結露防止材料を用いた層構造を有す
る配管では、その断熱層等結露が有害である材料上、又
は内の結露を効果的に防止することができ、従来のよう
に結露による断熱性能の低下や、その他の障害をもたら
すことがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の層構造を有する配管の被覆状態の一例
を示す断面図である。

【符号の説明】

１・・・・流体 ２・・・・配管 ３・・・・断熱材層 ４・・・・多孔性フィルム ５・・・・吸水性合成樹脂シート ６・・・・金属製被覆材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 志田 弘 東京都中央区日本橋室町４−３−18 スカ イアルミニウム株式会社内 (72)発明者 川合 信行 愛知県尾張旭市平子町東−27

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】吸水性合成樹脂シートの片面に、多孔性フ
   ィルムを積層してなる結露防止材料。
2. 【請求項２】吸水性合成樹脂が、カルボキシル基又はそ
   れに変換しうる基を分子中に少なくとも１個有するα，
   β−不飽和化合物を単量体成分として含む重合体を架橋
   化してなる、吸水性能を有する合成樹脂を含有するもの
   である請求項１記載の結露防止材料。
3. 【請求項３】多孔性フィルムが、平均孔径１０〜２００
   ０μｍの合成樹脂製フィルムである請求項１記載の結露
   防止材料。
4. 【請求項４】配管の被覆用材料である請求項１記載の結
   露防止材料。
5. 【請求項５】配管被覆が、断熱材からなる内層と、該内
   層外面に多孔性フィルムを対面させた請求項１ないし３
   のいずれかに記載の結露防止材料からなる外層とからな
   る層構造を有することを特徴とする配管被覆構造。