JPH0784912B2

JPH0784912B2 - 流体輸送管

Info

Publication number: JPH0784912B2
Application number: JP63060845A
Authority: JP
Inventors: 克也佐野; 健長谷川; 勝治北川; 哲夫三宅; 和総森口
Original assignee: Somar Corp
Current assignee: Somar Corp
Priority date: 1987-12-03
Filing date: 1988-03-15
Publication date: 1995-09-13
Anticipated expiration: 2010-09-13
Also published as: JPH01250690A

Description

【発明の詳細な説明】〔技術分野〕本発明は内部に熱媒又は冷媒が流れる流体輸送管に関す
るものである。

〔従来技術〕

自動車、電車、ビルディング、倉庫等においては、環境
温度を低下又は上昇させるために、冷媒又は温水等の熱
媒を循環輸送させるシステムが採用されている。このよ
うな冷媒や熱媒の循環輸送に用いられる流体輸送管とし
ては、その冷熱の外部放散を防ぐために、金属管の外表
面に、樹脂発泡体や、ゴム発泡体、ロックウール、ガラ
スウール等を被覆したものが用いられている。

しかしながら、金属管外表面へ発泡体等の断熱材を被覆
するための従来の方法では、適用する金属管の外管形状
に合致するように、あらかじめ金型等を用いて中空の発
泡成形体を作成し、その中空発泡成形体内に金属管を挿
入する方法であるため、曲管等の複雑な外観形状をして
いる金属管の被覆には著しい困難が伴った。また、この
ような方法では、金属管の発泡成形体への挿入を容易に
するために、発泡成形体と金属管外表面との間のクリア
ランスを大きくすると、両者の接着が著しく困難になる
という問題を有していた。

〔目的〕

本発明は、従来の断熱材被覆の流体輸送管の製造に見ら
れる前記欠点を克服することを目的とする。

〔構成〕

本発明者らは、前記従来技術の欠点は発泡性粉体塗料を
用いた塗装方法により全て解決し得ることを着想すると
ともに、そのための発泡性粉体塗料を開発すべき鋭意研
究を重ねた結果、本発明を完成するに到った。

即ち、本発明によれば、金属管等の外表面に樹脂発泡体
を被覆したものからなり、該発泡体は、水酸基を含有す
る熱可塑性樹脂又はこれを含む混合熱可塑性樹脂と、常
温で固体状を示すポリイソシアネート化合物と有機過酸
化物からなる架橋剤と、化学的発泡剤を含有する発泡性
粉体塗料を該金属管の外表面へ粉体塗装することによっ
て形成されたものであることを特徴とする流体輸送管が
提供される。

また、前記発泡性粉体塗料に更にポリオール化合物を配
合させたことを特徴とする前記流体輸送管が提供され
る。

従来、ポリオレフィン樹脂に有機過酸化物からなる架橋
剤と化学発泡剤を添加混合した混合物からなる発泡性樹
脂組成物は知られている。このような発泡性組成物は、
主な発泡体シート等の成形体の製造用成形材料として適
用されたもので、粉体塗料として考慮されたものではな
い。また、従来、発泡性粉体塗料として、エポキシ樹脂
系の制振（防振）用、遮音（防音）用粉体塗料等が知ら
れているが、これらのエポキシ樹脂系のものは、次のよ
うな問題を含み、前記金属管の被覆用の発泡性粉体塗料
としては満足すべきものではなかった。

（１）補強材として繊維状充填材、リン片充填材等を多
量に使用する場合、粉体の流動性に欠け、複雑な形状の
部品への塗装では均一な発泡塗膜は得られない。

（２）気泡径が不均一でかつ、気泡構造が微細セルとな
り難しい。

（３）クッション性（弾力性）、柔軟性に欠け、発泡塗
膜形成体では加工処理条件によって、剥離、割れ、クラ
ックが生ずる等の欠点がある。

（４）熱伝導性も高く、断熱効果は少なく金属管表面へ
の密着性に欠ける。

本発明で用いる発泡性粉体塗料は、前記の如き従来のも
のとは異なり、金属管の表面に対する密着性にすぐれる
と共に、断熱性、クッション性（弾力性）、耐熱性にす
ぐれる発泡塗膜を与えるものである。

本発明で用いる発泡性粉体塗料における基材樹脂として
は、水酸基を有する熱可塑性樹脂が用いられる。この樹
脂の分子量は、重量平均で10,000〜100,000、好ましく
は35,000〜80,000である。このような樹脂としては、ポ
リビニルアルコール、エチレン／酢酸ビニル共重合体の
部分ケン化物、ブチラール樹脂等がある。また、本発明
で用いる基材樹脂は、金属との密着性の点では、前記水
酸基の他に、さらにカルボキシル基を有することが好ま
しい。このような水酸基とカルボキシル基を含む樹脂
は、前記水酸基含有樹脂を製造するための重合に際し、
無水マレイン酸や、アクリル酸、メタクリル酸、イタコ
ン酸等の不飽和カルボン酸を共重合成分として加えるこ
とによって得ることができる他、前記水酸基含有樹脂
に、前記不飽和カルボン酸をグラフト重合させることに
よって得ることができる。

また、前記基材樹脂には、他の樹脂、例えば、ポリエチ
レンや、ポリプロピレン、エチレン／プロピレン共重合
体、ポリブテン−１等のポリオレフィン、エチレン／酢
酸ビニ共重合体、ポリ塩化ビニル、エチレン／エチルア
クリレート共重合体等を添加混合することもできる。こ
のような混合樹脂において、前記水酸基含有樹脂の割合
は20重量％以上、好ましくは50重量％以上、特に好まし
くは60重量％以上である。

また、前記粉体塗料においては、室温で固体状（半固体
状を含む）を示すポリオール化合物を組成物の溶融粘度
調節剤として用いることができる。このようなポリオー
ル化合物としては、例えば、次の一般式で示されるもの
が用いられる。

HOC_mH_2mO_nH （Ｉ）（式中、ｍは正の整数で、好ましくは２〜６、さらに好
ましくは３〜４、ｎは２以上、好ましくは４〜６の整数
を示す）（式中、Ｒは炭素数２〜10のアルキレン基、ｑは１以
上、好ましくは３〜４の整数、ｒは１以上の整数を示
す）その他、飽和炭化水素骨格を持つ分子量300〜6,000、好
ましくは2,000〜5,000の末端水酸基含有ポリマー（テレ
キーリックポリマー）で、１分子中1.5〜３個のOH基を
有するもの等が用いられる。

このポリオール化合物は、組成物の溶融状態における粘
度を低下させ、発泡を起りやすくする。このポリオール
化合物は、樹脂100重量部に対し、５〜100重量部、好ま
しくは20〜60重量部の割合で使用するのがよい。

本発明の粉体塗料において架橋剤として用いるポリイソ
シアネート化合物は、分子中に２個以上のイソシアネー
ト基（−NCO）を持つ常温で固体状を示すものであれば
よい。この場合、イソシアネート基は、アミド化合物や
フェノール、アルコール、オキシム、メルカプタン等の
活性水素含有化合物と反応してブロックされていてもよ
い。このようなものとしては、例えば、フェニレンジイ
ソシアネート、トリレンジイソシアネート、ビフェニレ
ンジイソシアネート、ジフェニルメタン−p,p′−ジイ
ソシアネート及びそれらのイソシアネート基がブロック
された化合物等が挙げられる。本発明におけるポリイソ
シアネート化合物としては、イソシアネート基がε−カ
プロラクタム、アミド、フェノール、アルコール、オキ
シム、メルカプタンと反応してブロックされたもの、例
えば、下記式で示されるものが好ましく用いられる。

ポリイソシアネート化合物は、架橋剤として作用し、基
材樹脂に含まれる水酸基と反応して基材樹脂を架橋化す
る。また、ポリオール化合物を併用する場合には、この
ポリオール化合物とも反応し、これを高分子量化する。
ポリイソシアネート化合物の使用割合は、組成物中に含
まれる水酸基１当量に対するイソシアネート基の当量比
（NCO/OH）が１以下、好ましくは0.03〜0.8の範囲にな
るような割合である。

また、本発明では、架橋剤として、前記ポリイソシアネ
ート化合物と有機過酸化物を併用する。この有機過酸化
物としては、例えば、ジクミルパーオキシド、ビス（ｔ
−ブチルパーオキシ）イソプロピルベンゼン、ジメチル
ジ（ｔ−ブチルパーオキシ）ヘキサン、ジメチルジ（ｔ
−ブチルパーオキシ）ヘキシン等がある。この有機過酸
化物は、樹脂中のメチレン結合と反応し、これを架橋化
させる。有機過酸化物を併用することにより、硬化、発
泡における反応性を向上させ、得られた塗膜のクッショ
ン性、柔軟性、耐熱性を向上させることができる。有機
過酸化物の使用割合は、組成物中の樹脂100重量部に対
し、0.5〜7.0重量部、好ましくは1.0〜4.0重量部の割合
である。このポリイソシアネートは、通常、熱可塑性樹
脂の融点より高い温度で反応する。

本発明の粉体塗料における発泡剤としては、従来公知の
化学的発泡剤が用いられる。このようなものとしては、
アゾジカルボンアミド、2,2′−アゾビスイソブチロニ
トリル、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、4,4′
−オキシビスベンゼン−スルホニルヒドラジド、パラト
ルエンスルホニルヒドラジド等の有機系発泡剤の他、重
炭酸ナトリウム、炭酸アンモニウム、ソジウムボロンハ
イドライド、シリコンオキシハイドライド等の無機系発
泡剤が用いられる。これらの発泡剤は、単独又は混合物
の形で用いられる。また、これらの発泡剤は、通常、熱
可塑性樹脂の融点より高い温度でガス発生する。また、
分解温度の高い発泡剤は、酸化亜鉛等の発泡助剤ととも
に用いることにより、発泡剤の分解温度を所望範囲に低
下させることができる。本発明において、発泡剤は、分
解温度に範囲を持たせ、温度が変動しても組成物の発泡
を均一化するために、複数の発泡剤の混合物の形や発泡
助剤との混合物の形で用いるのが好ましい。

本発明の粉体塗料には、補助成分として種々のものを添
加することができる。このような補助成分としては、充
填剤、着色剤、流動性付与剤、酸化防止剤等を用いるこ
とができる。この場合、充填剤としては、有機系及び／
又は無機系のものが用いられる。この充填剤の粒子径及
び添加量を調節することにより、粉体塗料の溶融時粘
度、発泡セル径、発泡体の強度等を調節することができ
る。

本発明で用いる発泡性粉体塗料は、熱可塑性樹脂の溶融
温度で前記各成分を混練し、混練物をペレット化し、こ
のペレットを粉砕することによって製造することができ
る。この場合、混練温度は、発泡剤の分解温度より低い
温度であり、発泡剤の分解は抑止される。しかし、この
混練工程では、架橋剤の一部が反応してもかまわない
が、架橋化反応も可及的に回避するのが好ましい。

本発明の粉体塗料は、40メッシュ通過が100重量％で、2
00メッシュ通過が50重量％以上で、325メッシュ通過が5
0重量％以下になるようにその粒度分布を調整するのが
よい。このような粒度分布を有する粉体は、流動化特性
が良好であり、金属表面に対する付着性もすぐれ、粉体
塗装を容易に行うことができる。

本発明の輸送管を得るために、発泡性粉体塗料を用いて
金属管外表面へ粉体塗装を行うには、従来公知の方法を
採用することができる。例えば、粉体塗料を流動化さ
せ、この流動する粉体中に加熱した金属管を浸漬し、そ
の表面に粉体を付着溶融させることによって行うことが
できる。この場合、金属管表面の温度は、発泡剤の分解
温度以上に保持され、その金属管表面上で架橋化反応と
発泡反応が起り、金属管表面上には発泡体被膜が形成さ
れる。金属管としては、一般に用いられているものが用
いられ、その代表例としては、アルミニウム管やアルミ
ニウム合金等を示すことができる。

〔効果〕

本発明で用いる発泡性粉体塗料は、金属管表面に対して
密着性のすぐれた発泡体被膜を与える。この場合発泡体
被膜の発泡倍率は、発泡剤の添加量及び塗装温度等によ
って調節することができ、通常２〜20倍、好ましくは３
〜10倍の発泡倍率に調節するのがよい。また発泡体被膜
の厚さは、通常0.1〜15mm、好ましくは0.5〜8mm程度で
ある。

本発明による流体輸送管は、その金属管表面に形成され
た発泡体被膜と金属管表面との間の密着性にすぐれる
上、その発泡体被覆により、断熱性、耐熱性、クッショ
ン性（弾力性）にもすぐれたものである。

本発明の輸送管は、断熱性にすぐれ、冷媒及び熱媒の輸
送に好適なもので、種々の分野に応用される。例えば、
自動車用空調装置において、圧縮機、凝縮器、膨張器、
蒸発器等の各々の構成部品をつなぐ冷媒配管として用い
ることができる。この場合、エンジンからの熱が配管中
の冷媒に影響しないよう断熱効果を充分に得ることがで
きる。

〔実施例〕

次に本発明を実施例によりさらに詳細に説明する。

実施例１エチレン／酢酸ビニル共重合体の部分ケン化物（ケン化
度80％）100重量部に、充填剤として炭酸カルシウム30
重量部、発泡剤としてアゾジカルボンアミド５重量部及
び、予め発泡助剤をブレンドしたアゾジカルボンアミド
５重量部、更に発泡助剤として酸化亜鉛３重量部、架橋
剤としてブロックイソシアネート（前記式（III）のイ
ソシアネート）7.1重量部（NCO/OH当量比＝0.1）及びジ
クミルパーオキサイド1.7重量部及び着色剤としてカー
ボンブラック0.5重量部を添加し、さらに全体に対して
流動性付与剤0.15重量％を添加し、全配合物を乾式で予
備混合し、温度120℃に設定した押出機より押出し、冷
却してペレット化し、このペレットの微粉砕した。

次に、得られた微粉末を粉体塗装法により、温度200℃
に加熱したアルミニウム管（直径20mm、長さ200mm）の
表面に塗布し、架橋及び発泡を行った。このようにし
て、アルミニウム管表面に発泡倍率３〜５の微細セル構
造を有する弾力性ある発泡体被膜を得た。この発泡体と
アルミニウム管との密着性は良好であった。

実施例２実施例１において、炭酸カルシウム30重量部の代りに炭
酸カルシウム100重量部を用いた以外は同様にして実験
を行った。この場合にも、アルミニウム管表面に発泡倍
率４〜６倍の微細セル構造を有する弾力性のある発泡体
被膜を得た。

実施例３実施例１で示したエチレン／酢酸ビニル共重合体の部分
ケン化物100重量部に対して、ポリエステルポリオール
〔前記式（II）の化合物（Ｒ＝−（CH₂）_５、ｒ＝５、
ｑ＝４）〕50重量部、ポリテトラメチレンエーテルグリ
コール〔前記式（Ｉ）の化合分（ｍ＝４、ｎ＝５）〕10
重量部、炭酸カルシウム150重量部、アゾジカルボンア
ミド５重量部、予め発泡助剤をブレンドしたジアゾカル
ボンアミド５重量部、ジクミルパーオキシド3.4重量
部、ブロックイソシアネート10重量部（NCO/OH、当量比
＝0.8）、硬化促進剤DBTL（ジブチルチンジラウレー
ト）0.5重量部、カーボンブラック0.5重量部を添加し、
温度120℃に設定した押出機より押出し、冷却してペレ
ット化し、このペレットを微粉砕した。

次に、このようにして得た微粉末を、実施例１と同様に
して、塗装温度200℃でアルミニウム管表面に塗布し、
架橋及び発泡を行った。このようにして、アルミニウム
管表面に発泡倍率４〜５倍の微細セル構造を有する弾力
性ある発泡体被膜を得た。

比較例１実施例１において、架橋剤として、ジクミルパオーキサ
イドを用いずに、ブロックイソシアネートのみを用いた
以外は同様にして実験を行った。この場合、アルミニウ
ム管の表面に発泡倍率５〜６倍の発泡体被膜を得たが、
その発泡体被膜は、実施例１に示したものと比較する
と、クッション性（弾力性）、柔軟性は多少小さかっ
た。

比較例２実施例１において、架橋剤としてのブロックイソシアネ
ートを用いない以外は同様にして実験を行った。この場
合、アルミニウム管表面に得られた発泡体被膜の性状は
次の通りであった。

（１）発泡は大きいが、架橋するまでに、気泡がつぶ
れ、不均一発泡の状態になった。

（２）発泡のセル構造は大きく、気泡の表面は破壊され
やすかった。

（３）発泡塗膜表面は平滑面が得られず、弾力性にも欠
けていた。

前記実施例１で得られた発泡性粉体塗料と、前記比較例
１で得られた発泡性粉体塗料について、粉体塗料特性及
び発泡体特性を下記の方法により測定し、その結果を第
１表に示した。

評価方法（１）粉体塗料特性硬化反応性：示差走査熱量計（株式会社マック・サイエンス製DSC310
0）で残余発熱量（cal/g）を測定（試料量10mg、昇温速
度５℃／分）し、次式から硬化度（％）を求めた。

（２）発泡体の評価方法圧縮反力： JIS K6767に準じた。

実施例１で得た被覆パイプを用い、該パイプを長さ5cm
に切断し、発泡体被膜の全厚さに対して荷重前の25％及
び50％圧縮した時の荷重を測定し、これを圧縮反力（ク
ッション性）とした。

柔軟性： JIS K6767のＡ法に準じた。

アルミニウム板（50mm×200mm×2mm）の表面に離型剤を
塗布し、これに発泡性粉体塗料を厚さ2mmとなるように
塗布し、ついで架橋及び発泡させた後（架橋、発泡条
件：実施例１と同じ）、アルミニウム板より剥がしてシ
ート状試験片を作成した。

本発明の、有機過酸化物を配合した発泡性粉体塗料（実
施例１）は、有機過酸化物を配合しない発泡性粉体塗料
（比較例１）に比較し、短時間で硬化、発泡させること
ができ、また発泡体はクッション性、柔軟性に優れてい
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者北川勝治東京都中央区銀座４丁目11番２号ソマール株式会社内 (72)発明者三宅哲夫東京都中央区銀座４丁目11番２号ソマール株式会社内 (72)発明者森口和総東京都中央区銀座４丁目11番２号ソマール株式会社内 (56)参考文献特開昭60−44678（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】金属管の外表面に樹脂発泡体を被覆したも
のからなり、該発泡体は、水酸基を含有する熱可塑性樹
脂又はこれを含む混合熱可塑性樹脂と、常温で固体状を
示すポリイソシアネート化合物と有機過酸化物からなる
架橋剤と、化学的発泡剤を含有する発泡性粉体塗料を該
金属管の外表面に粉体塗装することによって形成された
ものであることを特徴とする流体輸送管。
【請求項２】前記発泡性粉体塗料に更にポリオール化合
物を配合させたことを特徴とする請求項１記載の流体輸
送管。