JPH06507697A - パイプの断熱方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 パイプの断熱方法 回転成形により数層の密実プラスチック層を施すことによるパイプの被覆は公知 である（ＥＰ−Ａ　１６６　２４５号参照）。

本発明はパイプの断熱方法に関するものである０本発明の方法においては、特殊 開発された硬質ポリウレタンフォームを断熱層として使用すると共に特殊開発さ れた密実ポリウレタン、より詳細にはエラストマーポリウレタンを表面層として 使用する。

現在では２つの方法が広く使用される。すなわち：Ａ：硬質フオーム層を噴霧す ると共に、回転するパイプに対し表面層を別途に施す。

欠点：１．　著しい噴霧ロス（５０％まで）２、　パイプの反復取扱い Ｂ：ポリエチレンの外側バイブと共に全型内発泡させる。

欠点：１．　長い流路のため長いパイプにわたる不均一な密度分布 ２、スペーサによる熱破壊。

本発明は上記欠点を解消する。

本発明による方法の他の利点は、種々の直径のパイプに対し種々の厚さを有する 個々の層を施す際の融通性にある。パイプの特定寸法に対する密実ポリウレタン 表面層と硬質ポリウレタンフォームとの構成の適用および機械パラメータの変化 は任意所望の設定を与える。

本発明は、少なくとも１つの断熱層と少なくとも１つの表面層とを回転成形によ り施すことによるパイプの断熱方法において、硬質ポリウレタンフォームを断熱 層として使用すると共に密実ポリウレタンを表面層として使用することを特徴と するパイプの断熱方法に関するものである。

本発明の好適具体例においては、 硬質ポリウレタンフォームが （ａ）芳香族ポリイソシアネートと、 （ｂ）平均して少なくとも３個のイソシアネート活性水素原子を有し力Ａつ１、 　少なくとも２個のヒドロキシル基を有すると共に３００〜７００の分子量を有 するポリエーテル、 ２、　３２〜１，０００の分子量を有する架橋剤としての脂肪族、脂環式もしく は芳香族ポリアミン、および ３、　発泡剤、ならびに ４、　必要に応じ、第三アミノ基を有すると共に２００〜７００の分子量を有す るポリエーテル、 ５、　必要に応し、少なくとも３個のヒドロキシル基を有すると共に６２〜２９ ９の分子量を有する連鎖延長剤もしくは架橋剤としての化合物、および６、　必 要に応じ助剤および添加剤 を含存するポリオール成分 との反応により得られ、 ジフェニルメタンジイソシアネートとポリフェニルポリメチレンポリイソシアネ ートとの混合物（粗製ＭＤＩ）を芳香族ポリイソシアネートとして使用し、水を 発泡剤として使用し、 ポリオール成分が疎水化剤をさらに含存し、密実ポリウレタンが （ａ）５〜２０重量％のＮＣＯ含有量を育すると共に１、　必要に応し２，４′ −および２．２′−異性体と０〜３０重量％の高官能価を有する成分との混合物 における４、４′−ジフェニルメタンジイソシアスートと ２．２〜４個のＯＨ基を有すると共に１，０００〜６．０００の分子量を有しか つ３０重量％までの疎水化剤、好ましくはヒマシ油が必要に応し添加されたポリ エーテル との反応により得られるＮＣ０−末端プレポリマーと、（ｂ）１．　２〜４個の イソシアネート活性水素原子を有すると共に１．　０００〜６，０００の分子量 を有するポリエーテル、２、１２２〜４００の分子量を有する５〜３５重量％の 芳香族ジアミン３、　６０〜４００の分子量を有する０〜５重量％の脂肪族もし くは脂環式ジアミン、 ４．０〜３０重量％の疎水化剤、および５、　必要に応じ助剤および添加剤 を含有するポリオール成分 との反応により得られ、 ポリオール成分がジエチルトリレンジアミンを芳香族ジアミンとして含有し、硬 質ポリウレタンフォーム層と密実ポリウレタンの外側保護層とを単一操作で施し 、 密実ポリウレタンの外側保護層を硬質ポリウレタンフォーム層がその最終強度を 発現する前に施し、さらに 硬質ポリウレタンフォーム層と密実ポリウレタンの外側層とを混合ヘッドおよび 注型ノズルとにより施し、混合ヘッドをパイプの回転軸線に対し平行に所定間隔 で前進させ、またはパイプを固定値！にした混合ヘッドの下で所定速度にて軸線 方向に前進させる。

硬質ポリウレタンフォームを製造するには、次の出発成分を使用する：たとえば Ｗ、シーツケン、ジャスタス・リービッヒス・アナーレン・デル・ヘミ−１第５ ６２巻、第７５〜１３６頁に記載された種類のポリイソシアネート、たとえば次 式： ％式％） ［式中、ｎ−２〜４、好ましくは２であり、Ｑは６〜１５個、好ましくは６〜１ ３個の炭素原子を有する芳香族炭化水素基である］ に対応スルもの、タトえばＤＥ−Ｏ３２８３２２５３号、第１０〜１１頁に記載 された種類のポリイソシアネート。

一般に、容易に市販入手しうるポリイソシアネート、たとえば２．４−および２ ．６−１リレンジイソシアネート並びにこれら異性体の混合物（ＴＤＩ）、アニ リン／ホルムアルデヒド縮合物のホスゲン化によって得られる種類のジフェニル メタンジイソシアネートとポリフェニルポリメチレンポリイソシアネートとの混 合物（［粗製ＭＤＩＪ）、およびカルボジイミド基、ウレタン基、アロファネー ト基、イソシアヌレート基、尿素基もしくはビウレント基を有するポリイソシア ネート（「改変ポリイソシアネート」）を使用するのが特に好適である。

これらポリイソシアネートを、以下一層詳細に規定するポリオール成分と反応さ せる。ポリオール成分は少なくとも２個のヒドロキシル基を有すると共に３００ 〜７００の分子量を有する（短鎖）ポリエーテル（５０〜９０重量％）を含有し 、これはたとえばソルビトール、エチレングリコール、トリメチロールプロパン 、グリセリン、ペンタエリスリトールおよび／または糟のような出発物質に対す る酸化プロピレンおよび／または酸化エチレンの付加によって製造される。ポリ オール成分は好ましくは３００〜６００のＯＨ価を有する。

さらにポリオール成分は３２〜１，０００の分子量を有する脂肪族、脂環式もし くは芳香族ポリアミン、たとえばテトラエチレンペンタミン、ヘキサメチレンジ アミンもしくはジエチルトリレンジアミン（０，５〜２０重量％）を架橋剤とし て含有する。

さらに疎水化剤、好ましくはヒマシ油を０〜３０重量％の量で存在させることも できる。

発泡剤（それ自体公知）、好ましくは水をもポリオール成分に存在させる（一般 に０．　５〜１０重量％の量）。

好適に使用されかつイソシアネートとの反応によりＣｏｔを放出する水の他に、 適する発泡剤は易揮発性の有機化合物、たとえば遇ノλロゲン化され或いは部分 ハロゲン化された炭化水素であって１０１３ミリノ１−ルの圧力下に一５０〜＋ ７５℃、好ましくは＋１０〜＋３５℃にて沸騰するもの、たとえばトリクロルフ ルオロメタン（Ｒ１１）、１．１−ジクロル−２，２，２−）リフルオロエタン （Ｒ１２３）、１．１−ジクロル−１−フルオロエタン（Ｒ１４１ｂ）、ジクロ ルフルオロメタン（Ｒ１１）、１−クロル−１，１−ジフルオロエタン（Ｒ１４ ２ｂ）、１．　１．　１．　２−テトラフルオロエタン（Ｒ１３４ａ）、並びに 脂肪族もしくは脂環式Ｃ！−４炭化水素、たとえばプロパン、ブタン、ペンタン およびインペンタンである。

最後に、これは第三アミノ基を有すると共に２００〜７００の分子量を有するポ リエーテル（０〜３０重量％の量）をも含存し、これはたとえばトリエタノール アミン、ジイソプロパツールアミンもしくはエチレンジアミンに対する酸化エチ レンおよび／または酸化プロピレンの付加によって得られる。これは好ましくは ２５０〜７００のＯＨ価を有する。

連鎖延長剤もしくは架橋剤として作用する少なくとも３個のヒドロキシル基を有 すると共に３２〜２９９の分子量を有する化合物も、ポリオール成分に存在させ ることができる。この種の化合物の例はＤＥ−Ｏ３２８３２２５３号、第１９〜 ２０頁に見ることができる。

たとえば乳化剤および安定剤のような助剤および添加剤も使用することができる 。適する乳化剤はアルコキシル化された脂肪酸および高級アルコールに基づくも のである。

適するフオーム安定剤は特にポリエーテルシロキサン、特に水不溶性型のもので ある。これら化合物は一般に、酸化エチレンと酸化プロピレンとの共重合体がポ リジメチルシロキサン単位に付着するよう合成される。水溶性のフオーム安定剤 はたとえば米国特許第２，８３４，７４８号、第２．９１７，４８０号および第 ３，６２９，３０８号に記載されている。

さらにポリオール成分は反応抑制剤、たとえば塩酸もしくは有機酸ハロゲン化物 のような酸性反応を示す物質、それ自体公知の気泡調整剤、たとえばパラフィン もしくは脂肪族アルコールもしくはジメチルポリシロキサン、顔料もしくは染料 、老化および風化の作用に対する安定剤、可塑剤、制激剤および制細菌荊、並び に充填剤、たとえば硫酸バリウム、珪藻土、カーボンブラックもしくは白色化剤 をも含有することができる。

適宜の表面活性添加剤およびフオーム安定剤、気泡調整剤、反応抑制剤、安定剤 、防炎側、可塑剤、染料、充填剤、制激剤および制細菌削の他の例、並びにその 使用および作用方式に関する情報はクンストストラフ・ハンドブーツ、第Ｖ１１ 巻、フィーウェーク・アンド・ホッホトレン編、カール・ハンサー・フェアラ− フ出版、ミュンヘン（１９６６）、たとえば第１０３〜１１３頁に見ることがで きる。

本発明によれば、ポリウレタン化学からそれ自体公知の触媒、たとえば第三アミ ンおよび／または有機金属化合物もポリオール成分に存在させることができるｔ ｉ！ｔポリウレタンフォームを形成する液体反応混合物を回転成形により絶縁す べきパイプに施した後、上記密実ポリウレタンを形成する液体反応混合物を好ま しくは単−挺作にて有利には硬質ポリウレタンフォーム層がその最終強度を発現 する前、すなわちこれを施してから約１〜１０分間の後に施し、すなわち表面層 を形成する反応混合物を好ましくは硬質ポリウレタンフォーム層を施した１〜・ １０分間後に施す。

密実ポリウレタンフォームを形成する反応混合物の個々の成分はそれ自体公知で ある。

好ましくはヒマシ油を疎水型側として使用する。この点で適する助剤および添加 側は原理的に既に上記した化合物に対応する。

２〜４個のイソシアネート反応性水素原子を有すると共に１，０００〜６，００ ０の分子量を有し、ポリオール成分および（反応型にて）密実ポリウレタンを形 成する反応混合物のプレポリマー成分の両者に存在させるポリエーテルの例はア ミノ基、チオール基もしくはカルボキシル基を有するが好ましくはヒドロキシル 基を有する化合物、たとえばポリウレタンの製造につきそれ自体公知の種類の２ 〜４個のヒドロキシル基を存するポリエーテルであって、たとえばＤＥ−Ｏ３２ ８３２２５３号、第１１〜１８真に記載されている。このポリエーテルはポリオ ール混合物中に９５〜３０重量％の量で存在させる。さらにモノ−および／また はポリイソシアネートとポリアミンおよび／またはヒドラジンおよび／またはヒ ドラジドおよび／または第一および／または第二アミノ基を有するアルカノール アミンとの反応により得られた比較的高分子量のポリマー−含有ヒドロキシル化 合物の、２〜４個の第一および／または第二ヒドロキシル基を有すると共に１， ０００〜４，０００の分子量を有する化合物における分散物も含まれる、たとえ ば比較的高分子量を有するこれらポリマー含有ヒドロキシル化合物の分散物はた とえばＤＥ−Ａ３　２５　１９　００４号、ＤＥ、−Ｏ３２５５０７９６号、Ｄ Ｅ−Ｏ３２５５０７９７号、ＤＥ−Ｏ３２５５０９６０号、ＤＥ−Ｏ３２５５０ ８３３号、ＤＥ−Ｏ３２５５０８６２号、ＤＥ−Ｏ３２６３８７５９号、ＤＥ− Ｏ３２６３９２５４号、ＩＪＳ−ＰＳ　４，３７４．２０９号、ＥＰ−Ａ　０　 ０７９　１１５号およびＵＳ−ＰＳ　４，３８１，３５１号から公知である。

二重結合を有するモノマー、たとえばスチレンおよび／またはアクリロニトリル のポリオールに対するグラフト化によって得られるポリマー改変ポリオールも使 用しうることは勿論である。

１２２〜４００の分子量を存する芳香族ジアミンも使用することができ、たとえ ばトリレンジアミン、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、３．５−ジエチル −２，４−トリレン−ジアミン（ＤＥＴＤＡ）を包含する。

６０〜４００の分子量を有する脂肪族および脂環式ジアミンの例はエチレンジア ミン、イソホロンジアミン、１，４−ジアミノシクロヘキサンである。

本発明による方法の説明： パイプを、その直径に応し、通する装置内で所定速度にて回転させる。断熱層の 所要の厚さに応じ、硬質フオームを形成する反応混合物をスロットダイを介し混 合ヘッドの所定の前進速度にてパイプに施す０種々のノズル形状、好ましくはス ロットダイを種々の押出量につき使用せねばならない、硬質フオームがその断熱 厚さに達した後、表面層の注型を同し操作で開始させる。硬質フオームおよび表 面層のための２個の混合ヘッドを、回転パイプが装置に固定された箇所にて同速 度または異なる速度で前進させることができる０回転パイプを長手方向に移動さ せる場合、混合ヘッドは所定間隔にて固定位置させねばならない、硬質フオーム および表面層のための反応混合物の押出量は、再混合ヘッドにつき同じ前進速度 が得られるよう最良に調整される（工程図参照）。対応のノズル形状、好ましく はスロットダイも表面層の注型に使用される。

例： パイプ直径　６２０ｍｍ パイプ速度　２３．　８ｒ、ｐ、　ｍ。

フロントページの続き （５１）　Ｉｎｔ、　Ｃ１，５識別記号　庁内整理番号／／（ＣＯ８Ｇ　１８／ ４８ １０１：００） ＣＯ８Ｌ　７５：０４ （７２）発明者　ルプレヒト、ハンスーディーテルドイツ連邦共和国　ディー− ５ｏｏｏ　ケルン８０、プファーレルーマイボウムーヴエグＩ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．少なくとも１つの断熱層と少なくとも１つの表面層とを回転成形により施す ことによるパイプの断熱方法において、硬質ポリウレタンフォームを断熱層とし て使用すると共に密実ポリウレタンを表面層として使用することを特徴とするパ イプの断熱方法。 ２．硬質ポリウレタンフォームが （ａ）芳香族ポリイソシアネートと、 （ｂ）平均して少なくとも３個のイソシアネート反応性水素原子を有しかつ１． 少なくとも２個のヒドロキシル基を有すると共に３００〜７００の分子量を有す るポリエーテル、 ２．３２〜１，０００の分子量を有する架橋剤としての脂肪族、脂環式もしくは 芳香族ポリアミン、 ３．発泡剤、並びに ４．必要に応じ、第三アミノ基を有すると共に２００〜７００の分子量を有する ポリエーテル、 ５．必要に応じ、少なくとも３個のヒドロキシル基を有すると共に６２〜２９９ の分子量を有する連鎖延長剤もしくは架橋剤としての化合物、および６．必要に 応じ、助剤および添加剤 を含有するポリオール成分 との反応により得られることを特徴とする請求の範囲第１項に記載の方法。 ３．ジフェニルメタンジイソシアネートとポリフェニルポリイソシアネートとの 混合物を芳香族ポリイソシアネートとして使用することを特徴とする請求の範囲 第２項に記載の方法。 ４．水を発泡剤として使用することを特徴とする請求の範囲第２項に記載の方法 。 ５．ポリオール成分が疎水化剤をさらに含有することを特徴とする請求の範囲第 ２項に記載の方法。 ６．密実ポリウレタンが （ａ）５〜２０重量％のＮＣＯ含有量を有すると共に１．必要に応じ２，４′− および２，２′−異性体と０〜３０重量％の高官能価を有する成分との混合物に おける４，４′−ジフェニルメタンジイソシアネートと ２，２〜４個のＯＨ基を有すると共に１，０００〜６，０００の分子量を有しか つ３０重量％までの疎水化剤、好ましくはヒマシ油が必要に応じ添加されたポリ エーテル との反応により得られるＮＣＯ−末端プレポリマーと、（ｂ）１．２〜４個のイ ソシアネート活性水素原子を有すると共に１，０００〜６，０００の分子量を有 するポリエーテル、２．１２２〜４００の分子量を有する５〜３５重量％の芳香 族ジアミン、 ３．６０〜４００の分子量を有する０〜５重量％の脂肪族もしくは指環式ジアミ ン、 ４．０〜３０重量％の疎水化剤、および５．必要に応じ助剤および添加剤 を含有するポリオール成分 との反応により得られることを特徴とする請求の範囲第１〜５項のいずれか一項 に記載の方法。 ７．ポリオール成分がジエチルトリレンジアミンを芳香族ジアミンとして含有す ることを特徴とする請求の範囲第６項に記載の方法。 ８．硬質ポリウレタンフォーム層と密実ポリウレタンの外側表面層とを単一操作 で施すことを特徴とする請求の範囲第１〜７項のいずれか一項に記載の方法。 ９．密実ポリウレタンの外側表面層を、硬質ポリウレタンフォーム層が、その最 終強度を発現する前に施すことを特徴とする請求の範囲第１〜８項のいずれか一 項に記載の方法。 １０．硬質ポリウレタンフォーム層と密実ポリウレタンの他層とを混合ヘッドお よび注型ノズルとにより施し、混合ヘッドを回転軸線に対し平行に所定間隔で前 進させ、またはパイプを固定位置にした混合ヘッドの下で所定速度にて軸線方向 に前進させることを特徴とする請求の範囲第１〜９項のいずれか一項に記載の方 法。