KR102123921B1 - 파이프에서의 폼을 연속 제조하는 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 하나 이상의 중간 파이프, 외부 파이프, 하나 이상의 중간 파이프와 외부 파이프 사이의 하나 이상의 폴리우레탄으로 된 층, 및 하나 이상의 폴리우레탄과 외부 파이프 사이의 필름 튜브를 포함하는 절연 파이프를 연속 제조하는 공정으로서, 적어도 (A) 조 밴드로, 하나 이상의 중간 파이프 및 필름으로부터 연속 형성된 필름 튜브를 제공하는 단계로서, 하나 이상의 중간 파이프는 하나 이상의 중간 파이프와 필름 튜브의 사이에 갭이 형성되는 방식으로 필름 튜브 내에 정렬되어 있는 것인 단계, (B) 하나 이상의 이소시아네이트 성분(a) 및 하나 이상의 폴리올(b)을 포함하는 폴리우레탄 시스템을 갭 내로 도입하는 단계, (C) 폴리우레탄 시스템을 발포 및 경화시키는 단계, 및 (D) 외부 파이프를 형성하기 위해서 필름 튜브에 하나 이상의 물질으로 된 층을 도포하는 단계를 포함하고, 폴리우레탄 시스템은 요변 특성을 갖는 것인 공정에 관한 것이다.
Description
본 발명은 하나 이상의 중간 파이프, 외부 파이프, 하나 이상의 중간 파이프와 외부 파이프 사이의 하나 이상의 폴리우레탄으로 된 층, 및 하나 이상의 폴리우레탄과 외부 파이프 사이의 필름 튜브를 포함하는 절연 파이프를 연속 제조하는 공정으로서, 적어도 (A) 조 밴드(jaw band)로, 하나 이상의 중간 파이프 및 필름으로부터 연속 형성된 필름 튜브를 제공하는 단계로서, 하나 이상의 중간 파이프는 하나 이상의 중간 파이프와 필름 튜브의 사이에 갭이 형성되는 방식으로 필름 튜브 내에 정렬되어 있는 것인 단계, (B) 하나 이상의 이소시아네이트 성분(a) 및 하나 이상의 폴리올(b)을 포함하는 폴리우레탄 시스템을 갭 내로 도입하는 단계, (C) 폴리우레탄 시스템을 발포 및 경화시키는 단계, 및 (D) 외부 파이프를 형성하기 위해서 필름 튜브에 하나 이상의 물질로 된 층을 도포하는 단계를 포함하고, 폴리우레탄 시스템은 요변 특성을 갖는 것인 공정에 관한 것이다.
폴리우레탄 폼에 의해 절연된 파이프는 종래 기술에서 공지되어 있으며, 예를 들어 EP 1 141 613 B1, EP A 865 893, EP 1 777 051 B1, EP 1 595 904 A2, WO 00/39497, WO 01/18087 A1, EP 2 143 539 A1 및 EP 1 428 848 B1에 기술되어 있다. 절연 파이프라인 시스템은 개별 파이프 분절로부터 조립된다. 이러한 목적에는 일반적으로 6 m, 12 m 및 16 m의 파이프 길이가 사용된다. 요구되는 전이 길이는 특수하게 제조되거나, 현행 조립 제품으로부터 원하는 크기로 절단된다. 개별 파이프 분절들은 함께 용접되고 현행 머프 기술을 이용하여 그 용접의 영역에서 추가 절연된다. 이러한 머프 연결부(muff connections)는 파이프 자체보다 더 큰 손상 가능성을 야기한다. 이러한 차이는 파이프 길이가 제조 설비에서 고정된 제어가능한 조건 하에 생성된다는 사실로부터 비롯된다. 그 머프 연결부는 건설 현장에서 모든 유형의 날씨에서 시간 압력 하에 종종 생성된다. 온도, 오염 및 수분과 같은 영향 인자는 종종 머프 연결부의 품질에 영향을 미친다. 추가로, 머프 연결부의 수는 파이프라인 시스템의 설치에서 큰 비용 요소를 나타낸다.
그러므로, 파이프 가공 산업에서 라인의 길이에 기초하여, 가능한 적은 수의 머프 연결부를 설치하는 것이 바람직하다. 이는, 보다 긴 개별 파이프 분절들의 제조가 보다 많이 요구되는 요건을 수반하여 빈번히 기술적 문제점을 야기한다고 해도, 보다 긴 개별 파이프 분절들을 사용함으로써 달성된다.
대다수의 개별 파이프들은 배치식 파이프-인-파이프(batchwise pipe-in-pipe) 제조에 의해 생산된다. 이 공정에서, 중간 파이프, 일반적으로 스틸 파이프에는 내부 파이프를 중심에 두도록 하는 작용을 하는 성상 스페이서가 구비되어 있다. 그 중간 파이프는 외부 파이프, 일반적으로 폴리에틸렌 파이프 내로 밀어 넣어 짐으로써, 그 2개의 파이프 사이에는 환형 갭을 형성하게 된다. 이 환형 갭은 폴리우레탄 폼으로 충전되는데, 왜냐하면 그것은 매우 우수한 절연 특성을 갖기 때문이다. 이 목적을 위해, 약간 경사진 이중 파이프에는 정압 통기구(static venting holes)가 구비되어 있는 클로저 캡이 구비되어 있다. 이어서, 액체 반응 혼합물이 폴리우레탄 계량기에 의해 환형 갭 내로 도입되고 반응이 개시될 때까지 그 환형 갭 내에서 여전히 액체 상태로 하향 유동한다. 그 시점 이후에는, 그 물질이 완전 반응될 때까지, 점도가 서서히 증가하는 폼의 유동에 의해 추가 분포가 일어난다.
EP 1 552 915 A2에는 절연 파이프를 제조하는 공정이 개시되어 있으며, 그 공정에서는 이소시아네이트 성분 및 3000 mPas 미만의 저 점도를 갖는 폴리올 성분을 포함하는 폴리우레탄 시스템이 중간 파이프와 외부 파이프에 의해 형성된 환형 갭 내로 도입된다. 도입 후, 그 폴리우레탄 시스템은 동시에 발포 및 경화된다.
EP 1 783 152 A2에도 마찬가지 절연 파이프를 제조하는 공정이 개시되어 있으며, 그 공정에서는 이소시아네이트 성분 및 1300 mPas 미만의 매우 낮은 점도를 갖는 폴리올 성분을 포함하는 폴리우레탄 시스템이 중간 파이프와 외부 파이프에 의해 형성된 환형 갭 내로 도입된다.
따라서, 문헌 EP 1 552 915 A2 및 EP 1 783 152 A2에는 절연 파이프를 제조하는 공정들이 기술되어 있으며, 이 공정에서는 발포 및 경화 전에 파이프를 완전 충전하는 문제점이 매우 낮은 점도를 가지므로 우수한 유동성을 갖는 폴리올 성분을 사용함으로써 해소된다. 이들 공정은, 355 mm 초과의 직경 및/또는 고 폼 밀도를 갖는 절연 파이프를 제조하는데 적합하지만, 배치식 공정의 알려진 단점들, 예를 들면 노동 집약적이고 고비용 제조 및 비교적 거친 기포 구조를 나타낸다. 게다가, 배치식 방식으로 제조된 파이프는 비교적 두꺼운 외벽을 갖는데, 왜냐하면 그 외벽이 발포 동안 발생된 내부 압력을 견디어야 하기 때문이다. 이는 바람직하지 못한 증가된 용량의 원료, 및 이로 인한 증가된 제조 비용을 야기한다.
더구나, 그 파이프의 품질에 있어서 폼의 균일한 폼 밀도 분포가 중요하다. 그러나, 이것은, 종래 기술로부터 공지된 공정들을 이용할 때, 유리하지 않다. 보통, 파이프의 단부에는 보다 낮은 폼 밀도가 얻어지고, 중간부에서는 보다 높은 폼 밀도가 얻어진다. 파이프가 길면 길수록, 제조상 이유로 환형 갭 내 폼에 요구되는 폼 밀도가 더욱 더 커진다.
종래 기술로부터 공지된 연속 공정의 단점은 다량의 폴리우레탄 전구체 혼합물이 신장된 필름을 합침으로써 형성된 중간 파이프와 외부 파이프로 구성되는 이동식 이중 파이프 내로 연속 도입되어야 한다는 점이다. 이 혼합물이 경우에 따라 충분히 빠르게 멀리 이송될 수 없기 때문에, 폼은 맨 앞쪽에서 파이프 밖으로 흐를 수 있다.
게다가, 지금까지, 종래 기술로부터 공지된 연속 공정들은 355 mm 초과의 파이프 직경을 갖는 절연 파이프를 제조하는 것을 이롭게 가능하게 하지 못하고 있다. 종래 기술로부터 공지된 공정들을 이용하여 355 mm 초과의 파이프 직경을 갖는 절연 파이프의 제조에서는, 다량의 폴리우레탄 시스템이 필름 내로 도입되어야 한다. 보통 사용되는 폴리우레탄 시스템의 낮은 점도 때문에, 폴리우레탄 전구체 혼합물은, 종래 기술의 공정에서, 맨 앞쪽에서 형성된 튜브 밖으로 뚝뚝 떨어질 수 있으므로, 절연 파이프의 실제 제조에 더 이상 이용가능하지 않다.
추가의 문제점은 종래 기술의 공정에 의해 폴리우레탄 폼의 고 폼 밀도를 갖는 절연 파이프를 제조하는 것이다. 고 폼 밀도를 달성하기 위해서, 상응하게 다량의 폴리우레탄 시스템을 필름으로부터 형성된 튜브 내로 도입하는 것이 필요하다. 여기서도 마찬가지로, 도입된 폴리우레탄 시스템은 맨 앞에서 튜브 밖으로 흐를 수 있으므로, 실제 공정에 더 이상 이용 가능하지 않다. 수면 하에 사용되어 각각의 정수압을 견디어 내야 하는 파이프에는 고 품 밀도가 요구된다.
현재, 중간부에 2개 이상의 파이프를 갖고 전체 파이프 단면에 걸친 균일한 폼 구조를 갖는 절연 파이프를 종래 기술의 연속 공정에 의해 제조하는 것이 어렵다. 이에 대한 이유는, 예를 들면 중간부를 위한 2개의 파이프가 제조 동안 도입될 때 상승하는 폼의 상이한 경로 길이가 있다.
본 발명의 목적은 파이프의 길이에 걸쳐 균일하게 분포된 폼 밀도 및 파이프 단면에 걸친 균일한 폼 구조를 나타내고 또한 얻어지는 폴리우레탄 폼의 작은 기포 직경 및 이로 이한 낮은 열전도도를 나타내는 파이프를 부여하는, 절연 파이프를 제조하는 연속 방법을 제공하는 것이다. 본 발명의 추가 목적은 도입된 폴리우레탄 시스템이 형성된 파이프의 한쪽에서 흘러나오지 않지만, 하나 이상의 중간 파이프와 필름 튜브 사이의 갭에서 완전 유지되는 것을 보장하는 공정을 제공하는 것이다. 또한, 절연 재료의 큰 직경 및/또는 고 폼 밀도를 갖는 절연 파이프를 연속 제조하는 것이 가능하다.
이들 목적은, 본 발명에 따르면, 하나 이상의 중간 파이프, 외부 파이프, 하나 이상의 중간 파이프와 외부 파이프 사이의 하나 이상의 폴리우레탄으로 된 층 및 하나 이상의 폴리우레탄과 외부 파이프 사이의 필름 튜브를 포함하는 절연 파이프를 제조하는 연속 공정으로서, 적어도 다음의 단계들:
(A) 조 밴드로, 하나 이상의 중간 파이프 및 필름으로부터 연속 형성된 필름 튜브를 제공하는 단계로서, 하나 이상의 중간 파이프는 하나 이상의 중간 파이프와 필름 튜브 사이에 갭이 형성되도록 하는 방식으로 필름 내에 정렬되어 있는 것인 단계,
(B) 하나 이상의 이소시아네이트 성분(a) 및 하나 이상의 폴리올(b)을 포함하는 폴리우레탄 시스템을 갭 내로 도입하는 단계,
(C) 폴리우레탄 시스템을 발포 및 경화시키는 단계, 및
(D) 외부 파이프를 형성하기 위해서 필름 튜브에 하나 이상의 물질로 된 층을 도포하는 단계
를 포함하고, 폴리우레탄 폼 시스템은 요변 특성을 갖는 것인 연속 공정에 의해 달성된다.
본 발명의 공정은 연속 수행된다. 특히, 이는 각각의 개별 공정 단계가 연속적으로 수행된다는 것을 의미한다.
본 발명의 공정의 각 개별 단계는 이하에서 보다 상세히 설명할 것이다.
단계(A):
본 발명의 공정의 단계(A)는, 조 밴드로, 하나 이상의 중간 파이프 및 필름으로부터 연속 형성된 필름 튜브를 제공하는 단계로서, 하나 이상의 중간 파이프는 하나 이상의 중간 파이프와 필름 튜브 사이에 갭이 형성되도록 하는 방식으로 필름 튜브 내에 정렬되어 있는 것인 단계를 포함한다.
본 발명에 따르면, 중간부를 위한 하나 이상의 중간 파이프, 바람직하게는 1개, 2개, 3개 또는 4개의 파이프(들)이 존재한다. 본 발명에 따르면, 중간부를 위한 1개 또는 2개의 파이프(들)이 존재하는 것이 특히 바람직하고, 중간부를 위한 2개의 파이프들이 존재하는 것이 매우 특히 바람직하다.
본 발명에 따르면, 필름 튜브보다 더 작고 본 발명의 공정의 단계(D)에서 형성된 외부 파이프보다 더 작은 직경을 갖는 하나 이상의 중간 파이프는 중간 파이프와 외부 파이브 사이에 갭이 형성되도록 하는 방식으로 외부 파이프 내에 정렬되어 있다. 폴리우레탄 시스템은 본 발명에 따른 단계(B)에서 그러한 갭 내로 도입된다. 본 발명에 존재하는 중간부를 위한 파이프의 수에 따라 좌우되어, 형성된 갭은 다양한 형상을 갖는다. 본 발명에 따라 하나의 중간 파이프가 존재하는 특히 바람직한 경우, 환형 갭이 형성된다. 본 발명에 따라 중간부를 위한 2개의 파이프가 존재하는 더욱 바람직한 실시양태에서, 이중 환형 갭이 형성된다.
본 발명에 따라 사용된 하나 이상의 중간 파이프는 일반적으로 외부 직경, 예를 들어 1 내지 70 cm, 바람직하게는 4 내지 70 cm, 특히 바람직하게는 10 내지 70 cm, 매우 특히 바람직하게는 20 내지 70 cm의 외부 직경을 갖는 스틸 파이프이다. 하나 초과의 중간 파이프가 존재하는 경우, 이들 파이프는 동일하거나 상이한 외부 직경을 가질 수 있다. 중간부를 위한 모든 파이프는 동일한 직경을 갖도록 존재하는 것이 바람직하다. 하나 이상의 중간 파이프의 길이는, 예를 들면 3 내지 24 m, 바람직하게는 6 내지 16 m이다. 보다 바람직하게는, 하나 이상의 중간 파이프는 임의의 길이, 예를 들어 50 내지 1500 m의 길이를 갖는 롤드-업 제품(rolled-up product)으로서 제조된다.
본 발명의 공정의 연속적인 실시에서, 하나 이상의 중간 파이프는, 예를 들어 롤드-업 제품의 형태로, 제공된다. 하나 이상의 중간 파이프는 또한 파이프의 직선 길이로서 제공될 수도 있다.
본 발명의 공정의 단계(A)에서, 하나 이상의 중간 파이프 및 필름으로부터 연속 형성된 필름 튜브가 조 밴드로 제공된다.
이 목적을 위해서, 신장된 필름이 롤로부터 연속적으로 풀어지고, 임의로 해당 기술 분야의 당업자에게 공지된 방법에 의해, 예를 들어 용접에 의해 함께 접합되어 필름 튜브를 형성하게 된다. 이와 같이 합치는 과정은, 본 발명의 공정의 바람직한 실시양태에서, 하나 이상의 중간 파이프가 또한 연속적으로 공급되는 조 밴드로 수행될 수 있다. 그 필름은 성형 소울더 또는 필름 소울더를 통해 공급되는 것이 바람직하다. 원형 필름 튜브가 형성되는 것이 바람직하다.
그 필름은 기포 기체 및 산소에 대하여 바람직하게는 확산 억제 효과를 갖는 열가소성 중합체의 하나 이상의 층을 포함할 수 있다. 그 필름은 금속, 예를 들어 알루미늄의 하나 이상의 층을 더 포함하는 것이 바람직하다. 본 발명에 따라 적합한 필름은 EP 0 960 723으로부터 공지되어 있다.
본 발명에 따라 사용된 필름은 일반적으로 6 내지 90 cm, 바람직하게는 12 내지 90 cm, 특히 바람직하게는 19 내지 90 cm, 매우 특히 바람직하게는 35 내지 90 cm의 내부 직경을 갖는 상응하는 필름 튜브의 형성을 허용하는 폭을 갖는 것이 바람직하다. 그 필름은 롤드-업 제품으로서 제공되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라 사용된 필름은 해당 기술 분야의 당업자에게 적합한 것으로 보이는 임의의 물질, 예를 들면 폴리에틸렌으로 제조될 수 있다.
본 발명에 따라 사용된 필름은 일반적으로 해당 기술 분야의 당업자에게 적합한 것으로 보이는 임의의 두께, 예를 들면 5 내지 150 ㎛를 가질 수 있다.
본 발명에 따라 사용된 조 밴드는 해당 기술 분야의 당업자에게 자체 알려져 있다. 그 밴드는 일반적으로, 파이프 치수에 따라 좌우되긴 하지만, 형상 부여 알루미늄 조를 운반하는 2개의 원주형 능선(circumferential ridge)을 포함한다. 이러한 알루미늄 조는, 예를 들면 모일 때 완전 파이프 단면을 형성하는 파이프 반쪽 쉘이다. 예를 들면, 180개 이하의 개별 분절이 각 원주 능선 상에 설치된다.
하나 이상의 중간 파이프는, 본 발명의 공정의 A) 단계에서, 하나의 중간 파이프가 존재하는 경우, 하나 이상의 중간 파이프와 필름 튜브 사이에 환형 갭이 형성되는 방식으로, 필름 튜브 내에 결정된다. 동심원상 환형 갭을 형성하도록 필름 튜브, 바람직하게는 환형 필름 튜브 내에 하나의 중간 파이프가 중심에 정렬되어 있는 것이 특히 바람직하다. 하나 초과의 중간 파이프가 존재하는 경우, 이들 파이프는 필름 튜브 내에서 대칭적으로 정렬되어 있는 것이 바람직하다.
단계(B):
본 발명의 공정의 단계(B)는 하나 이상의 이소시아네이트 성분(a) 및 하나 이상의 폴리올(b)을 포함하는 폴리우레탄 시스템을 갭 내로, 바람직하게는 환형 갭 내로 도입하는 단계를 포함한다.
본 발명의 공정의 단계(B)에 따른 도입은 일반적으로 해당 기술 분야의 당업자에게 공지된 임의의 장치, 예를 들면 시장, 예컨대 회사명 Hennecke GmbH, Cannon Deutschland GmbH 또는 Krauss Maffei Kunstoffechnik GmbH로부터 자유롭게 이용가능한 고압 계량 기기를 사용하여 수행될 수 있다. 본 발명에 따르면, 또한 본 발명의 공정의 단계(B)에 따라 폴리우레탄 시스템의 도입을 위한 형성된 갭의 반경에 상응하도록 구부러진 복수 노즐을 사용하는 것이 가능하다.
본 발명의 공정의 단계(B)에서, 요변 특성을 갖는 폴리우레탄 시스템이 도입된다. 용어 "요변성" 및 "요변 특성"은 해당 기술 분야의 당업자에게 자체 공지되어 있다. 본 발명의 목적상, 요변 특성은 폴리올 성분과 이소시아네이트 성분 사이의 실제 반응이 개시되는 일 없이 혼합 헤드를 떠난 직후에 액체 반응 혼합물이 발포한다는 것을 의미한다. 예를 들어, 면도 폼과 비교가능한, 이러한 예비발포(prefoaming)는 치수적으로 안정하고 도포 위치에 잔류하는 물질을 유도한다.
일반적으로, 해당 기술 분야의 당업자에게 적합하게 보이는 요변 특성을 갖는 임의의 폴리우레탄 시스템이 본 발명의 공정의 단계(B)에서 사용될 수 있다. 본 발명에 따르면, 사용된 폴리우레탄 시스템은 고유적으로 요변 특성을 가질 수 있거나, 요변 특성은 적당한 첨가제에 의해 얻어진다.
본 발명의 공정의 바람직한 실시양태에서, 하나 이상의 요변제가 단계(B) 전에 또는 중에 폴리우레탄 시스템에 첨가된다.
그러므로, 본 발명은 하나 이상의 요변제가 단계 (B) 전에 또는 중에 폴리우레탄 시스템에 첨가되는 본 발명의 공정을 제공하는 것이 바람직하다.
적합한 요변제는 예를 들면 무기 요변제, 예컨대 유기 개질된 시트상 실리케이트, 소수성 또는 친수성 발열 실리카(pyrogenic silica), 유기 요변제, 예컨대 폴리올 에스테르, 톨루엔디아미드(TDA) 및 이의 유도체, 우레아-우레탄을 기초로 한 액체 요변제, 예를 들어 이소포론디아민(CAS 번호 2855-13-2), 2,2'-디메틸-4,4'-메틸렌비스(시클로헥실아민)(CAS 번호 6864-37-5), 디에틸톨루엔디아민(CAS 번호 68479-98-1), 트리에틸렌글리콜디아민(CAS 번호 929-59-9), 폴리옥시프로필렌디아민(CAS 번호 9046-10-0) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
그러므로, 본 발명은 하나 이상의 요변제가 무기 요변제, 예컨대 유기 개질된 시트상 실리케이트, 소수성 또는 친유성 열분해 실리카, 유기 요변제, 예컨대 폴리올 에스테르, 톨루엔디아미드(TDA) 및 이의 유도체, 우레아-우레탄을 기초로 한 액체 요변제, 예들 들어 이소포론디아민(CAS 번호 2855-13-2), 2,2'-디메틸-4,4'-메틸렌비스(시클로헥실아민)(CAS 번호 6864-37-5), 디에틸톨루엔디아민(CAS 번호 68479-98-1), 트리에틸렌글리콜디아민(CAS 번호 929-59-9), 폴리옥시프로필렌렌디아민(CAS 번호 9046-10-0), 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
본 발명에 따르면, 하나 이상의 요변제는 폴리우레탄 시스템에 또는 하나 이상의 이소시아네이트 성분(a) 또는 하나 이상의 폴리올(b)에, 바람직하게는 하나 이상의 이소시아네이트 성분(a)에 또는 하나 이상의 폴리올(b)에 첨가될 수 있다. 본 발명에 따라 바람직하게 존재하는 하나 이상의 요변제는, 예를 들어 각각의 경우에 하나 이상의 이소시아네이트 성분(a) 또는 하나 이상의 폴리올 성분(b)을 기준으로 0.1 내지 20 중량%, 바람직하게는 0.2 내지 10 중량%, 특히 바람직하게는 0.2 내지 7 중량%, 매우 특히 바람직하게는 0.2 내지 5 중량%의 양으로 첨가된다.
본 발명에 따라 사용될 수 있거나 바람직하게는 사용되는 폴리우레탄 시스템은 하기 상세히 설명된다.
이소시아네이트 성분(a)으로서, 통상적인 지방족, 고리지방족, 특히 방향족 디이소시아네이트 및/또는 폴리이소시아네이트가 사용된다. 디페닐메탄 디이소시아네이트(MDI), 특히 디페닐메탄 디이소시아네이트와 폴리페닐렌-폴리메틸렌 폴리이소시아네이트(미정제 MDI)의 혼합물을 사용하는 것이 바람직하다. 이소시아네이트는 또한 예를 들어 우렛디온, 카르바메이트, 이소시아누레이트, 카르보디이미드, 알로파네이트, 특히 우레탄 기의 혼합에 의해 개질될 수 있다.
이소시아네이트 성분(a)은 또한 폴리이소시아네이트 예비중합체의 형태로 사용될 수도 있다. 이 예비중합체는 종래 기술로부터 공지되어 있다. 그 예비중합체는 상기 기술된 바와 같이 폴리이소시아네이트(a)를, 예를 들면 약 80℃의 온도에서, 이소시아네이트에 대하여 반응성인 수소 원자를 갖닌 화합물과, 바람직하게는 폴리올과 반응시켜 폴리이소시아네이트 예비중합체를 생성함으로써 자체 공지되어 있다. 폴리올/폴리이소시아네이트 비율은 일반적으로 예비중합체의 NCO 함량이 8 내지 25 중량%, 바람직하게는 10 내지 22 중량%, 특히 바람직하게는 13 내지 20 중량%가 되도록 선택된다.
본 발명에 따르면, 이소시아네이트 성분(a)으로서 미정제 MDI를 사용하는 것이 특히 바람직하다.
바람직한 실시양태에서, 이소시아네이트 성분(a)은 이것이 25℃에서 DIN 53019에 따라 측정된, 800 mPas 미만, 바람직하게는 100 내지 650 mPas, 특히 바람직하게는 120 내지 400 mPas, 구체적으로 180 내지 350 mPas의 점도를 갖도록 선택된다.
본 발명에 따라 사용된 폴리우레탄 시스템에서, 하나 이상의 폴리올은 구성성분(b1)으로서 폴리올 및 임의로 구성성분(b2)으로서 화학적 발포제를 일반적으로 포함하는 폴리올 혼합물(b)인 것이 바람직하다. 일반적으로, 폴리올 혼합물(b)은 물리적 발포제(b3)를 포함한다.
본 발명에 따라 사용된 (하지만, 물리적 발포제(b3)를 함유하지 않은) 폴리올 혼합물(b)의 점도는, 각각의 20℃에서 DIN 53019에 따라 측정된, 일반적으로 200 내지 10000 mPas, 바람직하게는 500 내지 9500 mPas, 특히 바람직하게는 1000 내지 9000 mPas, 매우 특히 바람직하게는 2500 내지 8500 mPas, 구체적으로 3100 내지 8000 mPas이다. 매우 바람직한 실시양태에서, 20℃에서 DIN 53019에 따라 측정된, 3000 mPas 초과, 예를 들면 3100 내지 8000 mPas의 점도를 갖는 폴리올 혼합물(b)(하지만, 물리적 발포제(b3)를 함유하지 않음)이 본 발명의 공정에서 사용된다.
그러므로, 본 발명은 각각의 경우 20℃에서 DIN 5319에 따라 측정된, 3000 mPas 초과, 예를 들면 3100 내지 8000 mPas의 점도를 갖는 폴리올 혼합물(b1)(하지만 물리적 발포제(b3)를 함유하지 않음)이 하나 이상의 폴리올(b)로서 사용되는 본 발명의 공정을 제공하는 것이 바람직하다.
폴리올 혼합물(b)은 일반적으로 물리적 발포제(b3)를 포함한다. 그러나, 물리적 발포제의 첨가는 점도에서의 유의적인 감소를 유도한다. 그러므로, 상기 지시된 폴리올 혼합물(b)의 점도가, 심지어는 물리적 발포제를 포함하는 폴리올 혼합물의 경우에도, 물리적 발포제(b3)의 첨가 없이 폴리올 혼합물(b)의 점도에 관한 것은 본 발명의 중요한 양태이다.
가능한 폴리올(구성성분 b1)은 일반적으로 이소시아네이트에 대하여 반응성인 2개 이상의 기를 갖는 화합물, 즉 이소시아네이트 기에 대하여 반응성인 2개 이상의 기를 갖는 화합물이다. 그의 예로는 OH 기, SH 기, NH 기 및/또는 NH2 기를 갖는 화합물이 있다.
폴리올(구성성분 b1)로서, 폴리에스테롤 또는 폴리에테롤을 기초로 한 화합물을 사용하는 것이 바람직하다. 폴리에테롤 및/또는 폴리에스테롤의 작용가는 일반적으로 1.9 내지 8, 바람직하게는 2.4 내지 7, 특히 바람직하게는 2.9 내지 6이다.
폴리올(b1)은 100 mg KOH/g 초과, 바람직하게는 150 mg KOH/g 초과, 특히 바람직하게는 200 mg KOH/g 초과의 수산가를 갖는다. 수산가에 대한 상한은 일반적으로 1000 mg KOH/g, 바람직하게는 800 mg KOH/g, 특히 바람직하게는 700 mg KOH/g, 매우 특히 바람직하게는 600 mg KOH/g인 것으로 밝혀 졌다. 상기 지시된 OH가는 폴리올(b1)의 전체에 관한 것이고, 그것은 보다 높거나 보다 낮은 값을 갖는 혼합물의 개별 구성성분을 배제하는 것이 아니다.
성분(b1)은 공지된 방법에 의해, 예를 들면 알킬렌 라디칼 내에 2 내지 4개의 탄소 원자를 갖는 하나 이상의 알킬렌 옥사이드로부터, 2개 내지 8개, 바람직하게는 3개 내지 8개의 반응성 수소 원자를 결합된 형태로 포함하는 하나 이상의 출발물질 분자의 첨가와 함께 알칼리 금속 수산화물, 예컨대 수산화나트륨 또는 수산화칼륨 또는 알칼리 금속 알콕사이드, 예컨대 나트륨 메톡사이드, 나트륨 또는 칼륨 에톡사이드 또는 칼륨 이소프로폭사이드를 촉매로서 사용하는 음이온성 중합에 의해, 또는 루이스산, 예컨대 안티몬 펜타클로라이드, 보론 플루오라이드 에테레이트 등 또는 표백토를 촉매로서 사용하는 양이온성 중합에 의해 제조되는 폴리에테르 폴리올을 포함하는 것이 바람직하다.
적합한 알킬렌 옥사이드로는, 예를 들면 테트라히드로푸란, 1,3-프로필렌 옥사이드, 1,2- 또는 2,3-부틸렌 옥사이드, 스트렌 옥사이드, 바람직하게는 에틸렌 옥사이드 및 1,2-프로필렌 옥사이드가 있다. 알킬렌 옥사이드는 개별적으로, 교대의 연속적으로 또는 혼합물로 사용될 수 있다.
가능한 출발물질 분자로는 알콜, 예컨대 글리세롤, 트리메틸올프로판(TMP), 펜타에리트리톨, 당 화합물, 예컨대 수크로즈, 소르비톨, 그리고 또한 아민, 예컨대 메틸아민, 에틸아민, 이소프로필아민, 부틸아민, 부틸아민, 벤질아민, 아닐린, 톨루이딘, 톨루엔디아민, 나프틸아민, 에틸렌디아민(EDA), 디에틸렌트리아민, 4,4'-메틸렌디아닐린, 1,3-프로핀디아민, 1,6-헥산디아민, 에탄올아민, 디에탄올아민, 트리에탄올아민 등이 있다.
사용될 수 있는 추가 출발물질 분자는 포름알데히드, 페놀 및 디에탄올아민 또는 에탄올아민의 축합 생성물, 포름알데히드, 알킬페놀 및 디에탄올아민 또는 에탄올아민의 축합 생성물, 포름알데히드, 비스페놀 A 및 디에탄올아민 또는 에탄올아민의 축합 생성물, 포름알데히드, 아닐린 및 디에탄올아민 또는 에탄올아민의 축합 생성물, 포름알데히드, 크레졸 및 디에탄올아민 또는 에탄올아민의 축합 생성물, 포름알데히드, 톨루이딘 및 디에탄올아민 또는 에탄올아민의 축합 생성물, 그리고 또한 포름알데히드, 톨루엔디아민(TDA) 및 디에탄올아민 또는 에탄올아민의 축합 생성물 등이 있다.
출발물질 분자로서, 글리세롤, 수크로즈, 소르비톨 및 EDA를 사용화는 것이 바람직하다.
폴리올 혼합물은 또한 구성성분(a2)으로서 화학적 발포제를 임의로 포함할 수 있다. 화학적 발포제로서, 물 또는 카르복실산, 특히 포름산이 바람직하다. 화학적 발포제는 일반적으로 각각의 경우 성분(b)의 중량을 기준으로 0.1 내지 4 중량%, 바람직하게는 0.2 내지 2.0 중량%, 특히 바람직하게는 0.3 내지 1.5 중량%의 양으로 사용된다.
상기 언급된 바와 같이, 폴리올 혼합물(b)은 일반적으로 물리적 발포제(b3)를 포함한다. 물리적 발포제는 폴리우레탄 제조를 위한 출발 물질 중에 용해 또는 유화되고 폴리우레탄 형성의 조건 하에 기화되는 화합물이다. 그 물리적 발포제로는 예를 들면 탄화수소, 예컨대 시클로펜탄, 할로겐화 탄화수소 및 다른 화합물, 예컨대 퍼플루오르화 알칸, 예를 들면 퍼플루오로헥산, 클로로플루오로카본, 그리고 또한 에테르 ,에스테르, 케톤 및/또는 아세탈이 있다. 그 물리적 발포제는 보통 성분(b)의 총 중량을 기준으로 1 내지 30 중량%, 바람직하게는 2 내지 25 중량%, 특히 바람직하게는 3 내지 20 중량%의 양으로 사용된다.
그러므로, 본 발명은 폴리우레탄 시스템이 물리적 발포제로서 펜탄, 바람직하게는 시클로펜탄에 의해 발포되는 본 발명의 공정을 제공하는 것이 바람직하다.
바람직한 실시양태에서, 폴리올 혼합물(b)은 구성성분(b4)으로서 가교결합제를 포함한다. 본 발명의 목적상, 가교결합제는 60 내지 ≤ 400 g/mol의 분자량 및 이소시아네이트에 대하여 반응성인 3개 이상의 수소 원자를 갖는 화합물이다. 그 예로는 글리세롤이 있다.
가교결합제(b4)는 일반적으로 폴리올 혼합물(b)(하지만, 물리적 발포제(b3)가 첨가되지 않은 것)의 총 중량을 기준으로 1 내지 10 중량%, 바람직하게는 2 내지 6 중량%의 양으로 사용된다.
추가의 바람직한 실시양태에서, 폴리올 혼합물(b)은 구성성분(b5)으로서 가교결합 밀도를 증가시키는 작용을 하는 사슬 연장제를 포함한다. 본 발명의 목적상, 사슬 연장제는 60 내지 ≤ 400 g/mol의 분자량 및 이소시아네이트에 대하여 반응성인 2개의 수소 원자를 갖는 화합물이다. 그 예로는 부탄디올, 디에틸렌 글리콜, 디프로필렌 글리콜 및 에틸렌 글리콜이 있다.
사슬 연장제(b5)는 일반적으로 폴리올 혼합물(b)(물리적 발포제(b3)가 첨가되지 않은 것)의 총 중량을 기준으로 2 내지 20 중량%, 바람직하게는 4 내지 15 중량%의 양으로 사용된다.
성분(b4) 및 성분(b5)은 폴리올 혼합물 중에 개별로 또는 조합으로 사용될 수 있다.
본 발명에 따른 절연 재료로서 존재하는 폴리우레탄 폼은 본 발명에 따른 폴리우레탄 시스템의 반응에 의해 얻어질 수 있다.
그 반응에서, 하나 이상의 이소시아네이트 성분(a) 및 하나 이상의 폴리올(b), 바람직하게는 폴리올 혼합물(b)은 그 폼의 이소시아네이트 단위가 90 내지 240, 바람직하게는 90 내지 200, 특히 바람직하게는 95 내지 180, 매우 특히 바람직하게는 95 내지 160, 구체적으로 100 내지 149가 되도록 하는 양으로 일반적으로 반응된다.
바람직한 실시양태에서, 폴리우레탄 시스템의 성분(a) 및 성분(b)은 결과로 생성된 폼이 DIN 53421에 따라 측정된, 0.2 N/mm2 초과, 바람직하게는 0.25 N/mm2 초과, 특히 바람직하게는 0.3 N/mm2 초과의 압축 강도(60 kg/m3의 폼 밀도에서)를 갖도록 선택된다.
일반적으로, 전체 주입된 폼 밀도는, 본 발명의 공정에서, 50 kg/m3 초과, 바람직하게는 60 kg/m3 초과, 특히 바람직하게는 70 kg/m3 초과, 매우 특히 바람직하게는 80 kg/m3 초과, 구체적으로 100 kg/m3 초과이다. 전체 주입된 폼 밀도의 상한은 각각의 경우 300 kg/m3인 것이 바람직하다. 전체 주입된 폼 밀도는 일반적으로 폼을 위한 환형 갭의 총 부피를 기준으로 도입된 액체 폴리우레탄 물질의 총량인 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 공정은 일반적으로 해당 기술 분야의 당업자에게 적합한 것으로 보이는 임의의 치밀도로 수행될 수 있다. 본 발명의 목적상, 치밀도는 비치밀화된 폼 바디에 대하여 측정된 자유 발포된 코어 폼 밀도로 나눈 환형 갭의 총 충전 밀도이다.
본 발명은 반응이 2.0 미만, 바람직하게는 1.5 미만, 특히 바람직하게는 1.4 미만, 매우 특히 바람직하게는 1.3 미만, 구체적으로 1.2 미만의 치밀도로 수행되는 것인 본 발명의 공정을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명의 공정의 단계(B)에서 사용된 폴리우레탄 시스템은 하나 이상의 촉매를 포함하는 것이 바람직히다. 본 발명에 따르면, 본 발명은 일반적으로 해당 기술 분야의 당업자에게 적합하게 보이는 모든 촉매를 사용하는 것이 가능하다.
본 발명에 따라 바람직하게 사용되는 촉매는 발포 반응, 즉 디이소시아네이트와 물 간의 반응을 촉매화한다. 이 반응은 주로 실제 폴리우레탄 사슬 형성, 즉 중합 반응 전에 일어나므로, 폴리우레탄 시스템의 신속한 반응 프로필을 유도한다. 게다가, 폴리우레탄 겔화 반응 또는 이소시아네이트의 삼량화 반응을 촉매화하는 촉매가 바람직하게 사용될 수 있다.
본 발명에 따라 사용될 수 있는 촉매의 예로는 유기 주석 화합물, 예컨대 주석(I) 염 또는 유기 카르복실산 염, 예를 아세트산칼륨, 포름산칼륨 및/또는 옥탄산칼륨, 염기성 아민 화합물, 예컨대 2차 지방족 아민, 예를 들면 N,N-디메틸아미노에톡시에탄올(CAS 번호 1704-62-7), N,N,N',N'-테트라메틸-2,2'-옥시비스(에틸아민)(CAS QJSGH 3033-62-3), 이미다졸, 아미딘, 알칸올아민, 바람직하게는 3급 아민, 예를 들면 2-[[2-(디메틸아미노)에틸]메틸아미노]에탄올(CAS 번호 2212-32-0), 메틸비스(2-디메틸아미노에틸)아민(CAS 번호 3030-47-5), 트리에틸아민, 1,4-디아자바이시클로[2.2.2]옥탄, 디메틸벤질아민, 디메틸시클ㄹ로헥실아민, (2-히드록시프로필)트리메틸암모늄 2-에틸벤제노에이트(CAS 번호 62314-22-1), N,N,N-트리메틸-2-히드록시-1-프로판암모늄 포르메이트, 트리메틸히드록시프로필암모늄 포르메이트, 2-(2-디메틸아미노)에틸)메틸아미노)에탄올(CAS 번호 2212-32-0) 및/또는 N,N',N"-트리스(디메틸아미노프로필)헥사히드로트리아진(CAS 번호 15875-13-5), 글리신, N-(2-히드록시-5-노닐페닐)메틸)-N-메틸 모노나트륨 염(CAS 번호 56968-08-02) 및 이들의 혼합물로 구성되는 군으로부터 선택된다.
본 발명에 바람직하게 사용되는 촉매는 해당 기술 분야의 당업자에게 잘 알려진 임의의 방식으로, 예를 들면 순수 형태로 또는 용액으로서, 예를 들면 수용액으로서 첨가될 수 있다.
폴리올 성분(b)을 기준으로, 하나 이상의 촉매는, 본 발명에 따라, 0.01 내지 5 중량%, 바람직하게는 0.5 내지 5 중량%, 특히 바람직하게는 1 내지 5 중량%, 매우 특히 바람직하게는 1.5 내지 5 중량%, 구체적으로 2 내지 5 중량%의 양으로 첨가된다.
첨가제(b6)가 또한 본 발명에 따라 사용된 폴리우레탄 시스템에 임의로 첨가될 수도 있다. 본 발명의 목적상, 첨가제(b6)는 통상적인 보조제 및 첨가제이지만, 물리적 발포제를 함유하지 않는다. 예를 들면, 표면 활성 물질, 폼 안정화제, 기포 조절제, 충전제, 염료, 안료, 난연제, 정전기 방지제, 가수분해 억제제 및/또는 정균성 또는 정진균성 물질이 언급될 수 있다. 성분(b)에 대하여 상기 지시된 일반적이고 바람직한 점도 범위가 첨가된 임의의 첨가제(b6)를 포함하고(하지만, 첨가된 임의의 물리적 발포제(b3)를 배제하는) 폴리올 혼합물(b)에 적용하는 것을 보여줄 수 있다.
그러므로, 본 발명은 하나 이상의 폴리올 혼합물(b)이 폴리올(b1), 임의로 화학적 발포제(b2), 물리적 발포제(b3), 가교결합제(b4), 사슬 연장제(b5), 촉매 및/또는 임의로 첨가제(b6)를 포함하는 본 발명의 공정을 제공하는 것이 바람직하다.
그러므로, 본 발명은 특히 폴리올 혼합물의 총 중량을 기준으로 1 내지 25 중량%의 난연제가 첨가제(b6)로서 사용되는 본 발명의 공정을 제공한다.
단계(C):
본 발명의 공정의 단계(C)는 폴리우레탄 시스템을 발포 및 경화시키는 단계를 포함한다.
발포 및 경화 단계는 본 발명에 따라 일반적으로 18 내지 40℃, 바람직하게는 18 내지 35℃, 특히 바람직하게는 22 내지 30℃의 성분 온도에서 수행된다.
발포 및 경화 단계는 본 발명에 따라 일반적으로 15 내지 50℃, 바람직하게는 20 내지 50℃, 특히 바람직하게는 25 내지 45℃의 표면 온도에서 수행된다.
본 발명의 공정의 단계(C) 후에, 하나 이상의 중간 파이프, 필름 튜브 및 하나 이상의 중간 파이프와 필름 튜브 사이에 있는 폴리우레탄 폼으로 구성되 절연 층을 포함하는 절연 파이프가 얻어진다.
그 절연 층은 일반적으로 1 내지 20 cm, 바람직하게는 3 내지 20 cm, 특히 바람직하게는 5 내지 20 cm의 두께를 갖는다.
추가의 바람직한 실시양태에서, 폴리우레탄 폼을 포함하는 절연층은, 각각의 경우, EN 1S0 8487에 따라 측정된, 27 mmW/mK 미만, 바람직하게는 26 mmW/mK 미만, 특히 바람직하게는 25 mmW/mK 미만, 매우 특히 바람직하게는 24 mmW/mK, 구체적으로 23 mmW/mK 미만의 열 전도도를 갖는다.
단계(D):
본 발명의 공정의 단계(D)는 외부 파이프를 형성하기 위해서 필름 튜브에 하나 이상의 물질로 된 층을 도포하는 단계를 포함한다.
본 발명의 공정의 단계(C) 후에, 단계(A)에서 생성된 필름 튜브에 의해 결국 둘러 싸여 있는 하나 이상의 폴리우레탄 폼의 절연 층에 의해 둘러 싸여 있는 하나 이상의 중간 파이프가 얻어진다. 하나 이상의 물질로 구성된 외부 필름을 형성하기 위해서, 이것은 본 발명의 공정의 단계(D)에서 도포된다. 본 발명에 따르면, 임의의 적합한 물질이 일반적으로 외부 파이프로서 사용될 수 있다.
본 발명의 공정의 추가 실시양태에서, 외부 파이프가 단계(D)에서 형성되는 물질은 열가소성 중합체이다.
그러므로, 본 발명은 외부 파이프가 단계(D)에서 형성되는 물질이 열가소성 중합체, 특히 폴리에틸렌인 본 발명의 공정을 제공하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따라, 열가소성 중합체의 도포는, 압출에 의해 수행할 수 있다. 열가소성 중합체를 압출하여 층(여기서 외부 파이프임)을 형성하는 것은 해당 기술 분야의 당업자에게 공지되어 있다.
본 발명의 공정의 단계(D)에 따른 도포는 일반적으로 열가소성 중합체, 예를 들면 사용된 열가소성 중합체의 융점 이상인 열가소성 중합체의 압출을 위한 해당 기술 분야의 당업자에게 적합한 것으로 보이는 온도에서 수행된다. 적합한 온도는, 예를 들면 180 내지 220℃, 바람직하게는 190 내지 230℃, 또는 180 내지 230℃, 바람직하게는 190 내지 220℃이다.
본 발명의 공정의 단계(D)에서 형성된 외부 파이프는 일반적으로 1 내지 30 mm의 두께를 갖는다. 외부 파이프의 내부 직경은, 본 발명에 따라, 필름 튜브의 직경에 따라 좌우되고, 예를 들어 6 내지 90 cm, 바람직하게는 12 내지 90 cm, 특히 바람직하게는 19 내지 90 cm이다.
외부 파이프는 외부 파이프를 생성하는 압출 공정 중에 합쳐질 수 있는 복수의 층을 임으로 포함할 수 있다. 하나의 예로는 폴리우레탄 폼과 외부 파이프 사이에 다층 필름을 도입하는 것이 있고, 여기서 그 필름은 배리어 작용을 개선하기 위해서 하나 이상의 금속 층을 포함한다. 이러한 유형의 적합한 외부 파이프가 EP-A-960 723에 기술되어 있다. 임의로 존재하는 그러한 추가 층은 단계(A)에서의 필름과 함께 도입되는 것이 바람직하다. 예를 들면, 본 발명에 따르면, 확산 배리어로서 알루미늄을 포함하는 다층 필름을 사용하는 것이 가능하다.
본 발명에 따르면, 상응하는 절연 파이프에 있어서 유리한 특성을 갖는 모든 열가소성 중합체가 일반적으로 적합하다. 본 발명에 따라 사용될 수 있는 열가소성 중합체의 예는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되고, 폴리에틸렌을 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명의 공정의 단계(D) 후에, 형성된 절연 파이프는 해당 기술 분야의 당업자에 공지된 방법에 의해, 예를 들어 연속적으로 생산되어 주로 한정된 긴 절연 파이프를 원하는 길이, 예를 들면 6 m, 12 m 또는 16 m으로 절단함으로써 더 처리될 수 있다.
특히 바람직한 실시양태에서, 본 발명에 따라 제조된 절연 파이프는 DIN EN 253:2009의 요건을 충족하는, 지하에 배치된 지역 난방 네트워크용 절연 복합 외부 파이프이다.
또한, 본 발명은 본 발명의 공정에 의해 제조될 수 있는 절연 파이프를 제공한다. 본 발명의 공정에 관하여 상기 언급되어 있는 제조된 절연 파이프에 대한 상세한 설명은 유사하게 적용된다. 본 발명에 따라 연속적으로 제조되는 파이프는 전체 길이에 걸쳐 매우 균일한 밀도 분포를 나타내고, 그 결과로서, 우수한 물리적 특성과 함께 낮은 람다 값을 나타낸다. 동시에, 본 발명에 따라 제조된 절연 파이프는 큰 외부 직경, 예를 들면 125 내지 920 mm의 외부 직경 및/또는 매우 높은 폼 밀도, 예를 들면 50 내지 300 kg/m3의 고 폼 밀도를 갖는다.
또한, 본 발명은 절연 파이프를 제조하는 장치로서, 하나 이상의 중간 파이프를 도입하는 장치, 필름 튜브를 형성하기 위한 필름을 도입하는 장치, 조 밴드, 외부 파이프를 형성하는 장치, 및 하나 이상의 요변제를 첨가하는 장치를 포함하는, 본 발명의 공정을 수행하기 위한 장치를 제공한다. 하나 이상의 요변제를 도입하는 장치로는, 예를 들면 정적 혼합기를 통해 고압 회로 내로 도입하기 위한 다성분 혼합 헤드가 있다.
본 발명에 따라, 상기 기술된 바와 같이, 하나 이상의 요변제는 폴리우레탄 폼의 도입 중에 또는 직전에 첨가될 수 있다. 본 발명에 따른 제2 실시양태에서, 하나 이상의 요변제는 이것을 생성하기 위한 전구체 화합물 중 하나 이상과 혼합되되고, 폴리우레탄 폼이 생성되고 여기서 추가 전구체 화합물과 혼합되는 위치로 유도된다.
상기 기술된 개별 장치는 해당 기술 분야의 당업자에게 자체 공지되어 있다. 바람직하게는 본 발명의 공정을 수행하기 위한, 본 발명의 장치의 경우, 자체 공지된 장치들은 본 발명에 따라 정렬되어 있다.
또한, 본 발명은 본 발명의 공정을 수행하기 위한, 특히 본 발명에 따른 절연 파이프를 제조하기 위한, 본 발명의 장치의 용도를 제공한다.
Claims (10)
- 하나 이상의 중간 파이프, 외부 파이프, 하나 이상의 중간 파이프와 외부 파이프 사이의 하나 이상의 폴리우레탄으로 된 절연층, 및 하나 이상의 폴리우레탄으로 된 절연층과 외부 파이프 사이의 필름 튜브를 포함하는 절연 파이프를 연속 제조하는 방법으로서, 적어도
(A) 조 밴드(jaw band)로, 하나 이상의 중간 파이프 및 필름으로부터 연속 형성된 필름 튜브를 제공하는 단계로서, 하나 이상의 중간 파이프는 하나 이상의 중간 파이프와 필름 튜브의 사이에 갭이 형성되는 방식으로 필름 튜브 내에 정렬되어 있는 것인 단계,
(B) 하나 이상의 이소시아네이트 성분(a) 및 하나 이상의 폴리올(b)을 포함하는 폴리우레탄 시스템을 갭 내로 도입하는 단계,
(C) 폴리우레탄 시스템을 발포 및 경화시키는 단계, 및
(D) 외부 파이프를 형성하기 위해서 필름 튜브에 하나 이상의 물질로 된 층을 도포하는 단계
를 포함하고, 폴리우레탄 시스템은 요변 특성을 갖고, 하나 이상의 요변제는 단계(B) 전에 또는 중에 폴리우레탄 시스템에 첨가되며,
상기 요변제는 폴리올 에스테르, 톨루엔디아미드(TDA) 및 이의 유도체, 2,2'-디메틸-4,4'-메틸렌비스(시클로헥실아민)(CAS 번호 6864-37-5), 트리에틸렌글리콜디아민(CAS 번호 929-59-9), 폴리옥시프로필렌디아민(CAS 번호 9046-10-0) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 방법. - 제1항에 있어서, 중간 파이프는 스틸 파이프인 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 단계(D)에서 외부 파이프를 형성하는 물질이 열가소성 중합체인 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 사용된 필름은 6 내지 90 cm의 내부 직경을 갖는 상응하는 필름 튜브를 형성시키는 폭을 갖는 것인 방법.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 전체 주입된 폼 밀도가 50 kg/m3 초과인 방법.
- 제1항 또는 제2항에 따른 제조 방법에 의해 제조될 수 있는 절연 파이프.
- 절연 파이프를 제조하는 장치로서,
하나 이상의 중간 파이프를 도입하는 장치, 필름 튜브를 형성하기 위한 필름을 도입하는 장치, 조 밴드, 외부 파이프를 형성하는 장치 및 하나 이상의 요변제를 첨가하는 장치를 포함하고,
상기 요변제는 폴리올 에스테르, 톨루엔디아미드(TDA) 및 이의 유도체, 2,2'-디메틸-4,4'-메틸렌비스(시클로헥실아민)(CAS 번호 6864-37-5), 트리에틸렌글리콜디아민(CAS 번호 929-59-9), 폴리옥시프로필렌디아민(CAS 번호 9046-10-0) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택되는 것인 장치. - 제1항 또는 제2항에 따른 제조 방법을 수행하는데 제7항에 따른 장치를 사용하는 방법.
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