KR20010089719A - 예비-단열된 파이프 및 그의 제조 방법 - Google Patents

예비-단열된 파이프 및 그의 제조 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20010089719A
KR20010089719A KR1020017008212A KR20017008212A KR20010089719A KR 20010089719 A KR20010089719 A KR 20010089719A KR 1020017008212 A KR1020017008212 A KR 1020017008212A KR 20017008212 A KR20017008212 A KR 20017008212A KR 20010089719 A KR20010089719 A KR 20010089719A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pipe
foam
polyisocyanurate
film
inner pipe
Prior art date
Application number
KR1020017008212A
Other languages
English (en)
Inventor
유겐 켈르너
프랑코 모로
패트릭 로버트 안드레 레네 모르톤
Original Assignee
지스트라텐 알베르터스 빌헬머스 요안느
쉘 인터내셔날 리서치 마챠피즈 비.브이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=8234561&utm_source=***_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=KR20010089719(A) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by 지스트라텐 알베르터스 빌헬머스 요안느, 쉘 인터내셔날 리서치 마챠피즈 비.브이. filed Critical 지스트라텐 알베르터스 빌헬머스 요안느
Publication of KR20010089719A publication Critical patent/KR20010089719A/ko

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/02—Shape or form of insulating materials, with or without coverings integral with the insulating materials
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L—PIPES; JOINTS OR FITTINGS FOR PIPES; SUPPORTS FOR PIPES, CABLES OR PROTECTIVE TUBING; MEANS FOR THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16L59/00—Thermal insulation in general
    • F16L59/14—Arrangements for the insulation of pipes or pipe systems
    • F16L59/143—Pre-insulated pipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C44/00—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles
    • B29C44/20—Shaping by internal pressure generated in the material, e.g. swelling or foaming ; Producing porous or cellular expanded plastics articles for articles of indefinite length
    • B29C44/32—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. linings, inserts or reinforcements
    • B29C44/322—Incorporating or moulding on preformed parts, e.g. linings, inserts or reinforcements the preformed parts being elongated inserts, e.g. cables

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Polyurethanes Or Polyureas (AREA)
  • Thermal Insulation (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Laminated Bodies (AREA)
  • Catalysts (AREA)
  • Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)

Abstract

케이싱에 의해 둘러싸인 내부 파이프를 포함하고, 이들 사이에 폴리이소시아누레이트-개질된 폴리우레탄 발포체를 포함하는 단열재의 단일 원-피스 층이 배열되어 있는, 예비-단열된 파이프. 이러한 예비-단열된 파이프는 (a) 적절한 폴리올 성분, (b) 이소시아네이트 지수가 150 이상이 되는 양의 적절한 폴리이소시아네이트 성분,(c) 하나 이상의 폴리이소시아누레이트 촉매 및 임의로 하나 이상의 폴리우레탄 촉매, 및 (d) 적절한 보조 화학물질을 포함하는 발포 혼합물을 내부 파이프의 외면과 연속적으로 접촉시키고, 폴리이소시아누레이트-개질된 폴리우레탄 발포체 내로 팽창시킨 후, 폴리이소시아누레이트-개질된 폴리우레탄 발포체 주위에 케이싱을 적용하는, 연속 제조 방법에 의해 제조될 수 있다.

Description

예비-단열된 파이프 및 그의 제조 방법 {Pre-Insulated Pipes and Process for Their Production}
본 발명은 예비-단열된 파이프 및 그의 제조 방법에 관한 것이다. 더욱 특별하게는, 본 발명은 내부 급수 파이프와 외부 케이싱 파이프 사이에 하나의 원-피스 단열 층을 갖는 예비-단열된 파이프 및 그의 제조 방법에 관한 것이다.
예비-단열된 파이프는, 예를들어, 공업용 플랜트에서 고온 유체를 운반하기 위한 파이프나 별개의 가열 망에서 열수의 운반을 위해 사용되는 파이프로 널리 사용된다. 별개의 가열 망을 통해 운반되는 물은 통상 130 ℃까지의 온도를 갖고 동절기에는 최대 140 ℃까지의 온도를 갖기 때문에, 열 응력으로 인해 단열 성질을 손상시키기 않으면서, 단열된 파이프 및 특히 파이프 단열재가 이러한 높은 온도를 장시간동안 견딜 수 있어야 한다. 150 ℃ 초과의 온도에 이르는 경우, 고온 오일 또는 증기의 운반을 위해서도 동일한 사항이 적용된다.
통상 적용되는 단열재는 경질 폴리우레탄 발포체이다. 이러한 발포체는 전형적으로 약 150~160 ℃의 연화점을 갖는다. 이러한 경질 발포체가 140 ℃ 또는 그보다 높은 온도에 장기간동안 노출된다면, 이는 결국 발포체의 단열 특성에 영향을 미치게 될 것으로 이해된다.
그러므로, 상당히 높은 연화점을 갖고 따라서 높은 내열성을 가지며 뛰어난단열 특성을 갖는 단열 재료를 찾아내는 것이 목적이었다. 그러나, 동시에, 이러한 단열재는 예비-단열된 파이프를 제조하기 위해 공지된 기술로 가공될 수 있어야 한다.
예비-단열된 파이프를 제조하기 위해 공지된 기술은 불연속 및 연속 파이프 충진 기술을 포함한다. 이러한 기술은 당 기술분야에 공지되어 있다. 불연속 파이프 충진 기술은 주입 상승 기술(pour rise technique), 상부 충진 기술(top filling technique), 수평 중간점 충진 기술(horizontal mid-point filling technique), 주입-견인 기술(pour-pull technique) 및 피침 제거 기술(lance withdrawal technique)을 포함한다. 이 중에서, 주입 상승 기술 및 상부 충진 기술이 가장 빈번히 적용된다. 이러한 기술들에서, 충진되는 파이프를 수평각으로 위치시키고, 폴리우레탄 발포 혼합물을 각각 파이프의 상부와 하부에 있는 내부 파이프와 외부 케이싱 사이의 공동내에 주입한 후, 공동 내에서 발포 반응이 일어난다. 불연속 파이프 충진 기술은, 전체 공동이 발포체로 채워짐과 동시에 발포체 특성이 고르게 분포되도록, 매우 양호한 유동 특성을 가진 발포체 배합물을 필요로 한다. 특히, 이러한 발포체 특성의 고른 분포는 종종 문제에 직면하기도 한다.
연속 파이프 충진 기술은 연속 분무 기술, 연속 주입 기술 및 연속 성형 기술을 포함한다. 연속 분무 기술에서, 반응하는 발포 혼합물을 회전 파이프의 외부에 분무한다. 발포체가 내부 파이프 표면에 잘 부착되고 떨어지지 않기 위해서는 발포체가 빨리 반응해야 한다. 필요한 단열 두께를 얻기 위해서는 상이한 분무 헤드로부터 발포체의 여러 층들을 적용할 수도 있다. 고 밀도 폴리에틸렌 (HDPE)의케이싱 파이프는 보통 단열 층 주위에 적용된다. 발포 혼합물이 분무되는 것이 아니라 회전 파이프 위에 주입되는 것을 제외하고는, 연속 주입 기술은 분무 기술과 유사하다. 마지막으로, 연속 성형 기술은 이러한 혼합물을 포함할 수 있는 재료의 필름 위에 발포 혼합물을 주입하는 것을 포함하며, 상기 필름은 내부 급수파이프 아래에 직접 위치한다. 파이프 및 필름을 원형 성형 구역내에 연속적으로 공급한다. 발포 혼합물을 필름 위에 주입한 후, 그것이 성형 구역에 들어가기 전에 필름을 내부 파이프 주위에 감는다. 반응하는 발포 혼합물은 필름과 중심 파이프 사이의 공간에서 팽창된다. 이러한 기술의 주요 장점은, 발포체 과잉충진이 거의 적용되지 않는다는 것이다. 성형 구역의 끝에서, 발포체의 기계적 강도가 충분히 높아야 한다. 이후에, 이렇게 수득된 예비-단열된 파이프 복합물을, 예를들어 압출가능한 열가소성 물질, 예컨대 HDPE의 케이싱이 그 주위에 압출되는 압출 구역으로 공급하거나, 또는 승온에서 파이프 복합물 주위에 열가소성 물질의 밴드를 감은 다음 냉각함으로써, 예비-단열된 파이프 복합물에 외부 케이싱을 제공한다. 연속 파이프 단열 기술에서, 파이프를 원하는 길이로 절단할 수 있다. 혼합물이 내부 파이프를 따라서 유동되는 것이 아니라 단지 그 주변으로 유동되는 것이 필요하기 때문에, 적용되는 발포 혼합물의 유동 특성은 불연속 파이프 충진 기술에서만큼 양호할 필요는 없다. 한편, 불연속 파이프 충진 기술에서는, 발포 혼합물이 내부 파이프 주위와 내부 파이프를 따라서 유동되는 것이 둘다 필요하다. 연속 파이프 단열 기술의 장점은 높은 생산율 및 단열 특성의 고른 분포이다. 또한, 발포체 충진 밀도의 감소 및 얇은 외부 케이싱에 의하여 비용 절감이 달성될 수 있다. 외부 케이싱 파이프의 두께는, 이러한 케이싱이 단지 발포체 팽창이 일어난 후에 적용되기 때문에, 상당히 감소될 수 있으며, 따라서 상기 발포체 팽창으로부터 비롯된 고압을 견뎌내지 않아도 된다. 특히, 더욱 큰 파이프 직경에 대해서, 이는 실질적인 비용 절감을 얻을 수 있다.
경질 폴리이소시아누레이트-개질된 폴리우레탄 발포체 (PIR/PUR 발포체)는 높은 연화 온도, 매우 양호한 내열성 및 우수한 난연 특성을 갖는 것으로 공지되어 있다. PIR/PUR 발포체의 단열 특성은 경질 폴리우레탄 발포체의 것과 유사하다. 그러나, PIR/PUR 전구체 발포 혼합물의 유동 특성은 매우 불량하다. 이는, 적어도 일부의 유동 특성을 필요로 하는 적용분야, 예컨대 발포 혼합물이 최종 발포체로 팽창되기 전에 내부 파이프 주위에 유동되어야 하는, 단일 충진 단계로 제조되고 하나의 단열층을 갖는 예비-단열된 파이프의 제조에서는, 이들의 사용이 전혀 고려되지 않는다는 것을 암시한다. 또한, 불연속 파이프 충진 기술에서, 발포 혼합물은 내부 파이프를 따라 유동해야 하고, 이는 더욱 양호한 유동 특성을 필요로 한다. 결국, 지금까지, PIR/PUR 발포체의 단일의 원-피스 단열층을 가진 공장-제조된 예비-단열 파이프를 단일 충진 단계를 포함한 방법에 의해 제조하기 위하여, PIR/PUR 발포체를 사용할 수 없다는 것이 일반적으로 인정되었다.
놀랍게도, 이제 이러한 예비-단열된 파이프를 제조할 수 있다는 것을 알아내었다. 더욱 구체적으로, 단일 파이프 충진 단계를 포함한 연속 방법, 예컨대 연속 성형 방법 또는 특정한 발포 혼합물을 회전 파이프 위에 분무 또는 주입하는 것을 포함하는 방법에 의해, PIR/PUR 발포체의 단일의 원-피스 단열층을 가진 예비-단열된 파이프를 제조할 수 있다는 것을 알아내었다. 따라서, 본 발명은, 케이싱에 의해 둘러싸인 내부 파이프를 포함하고, 그 사이에 폴리이소시아누레이트-개질된 폴리우레탄 발포체를 포함하는 단열 재료의 단일 원-피스 층이 배열되어 있는, 예비-단열된 파이프에 관한 것이다.
US-4,307,756호에는, 금속 내부 관, 외부 관으로 성형된 금속 호일 또는 리본, 외부 관을 지지하고 내부 관과 외부 관 사이에 공간을 두기 위한 내부 관 위의 스페이서 수단, 상기 공간 내부의 이소시아누레이트-개질된 폴리우레탄 발포체 및 금속 호일 관 위의 합성 난연성 외피를 포함하는, 단열된 파이프가 개시되어 있다. 본 발명에 따른 예비-단열된 파이프는 내부 파이프와 케이싱 사이에 어떠한 스페이서 수단도 함유하지 않는다: 상기 내부 파이프와 케이싱 사이에는 단지 폴리이소시아누레이트-개질된 폴리우레탄 발포체 단열층이 존재하고, 상기 단열층은 하나의 단일 원-피스 발포체로 구성된다. 따라서, US 4,307,756호에 개시된 파이프와는 달리, 본 발명에 따른 예비-단열된 파이프는 그의 구조내에 어떠한 차단물도 갖지 않은 하나의 균일한 단열층을 갖고 있다.
폴리이소시아누레이트-개질된 폴리우레탄 발포체의 단일 원-피스 층은
(a) 적절한 폴리올 성분,
(b) 이소시아네이트 지수가 150 이상이 되는 양의 적절한 폴리이소시아네이트 성분,
(c) 하나 이상의 폴리이소시아누레이트 촉매 및 임의로 하나 이상의 폴리우레탄 촉매, 및
(d) 적절한 보조 화학물질
을 포함하는 혼합물을 발포시킴으로써 수득된다.
폴리올 성분은 경질 폴리우레탄 발포체 및 PIR/PUR 발포체에 적용가능한 것으로 공지된 어떠한 폴리에테르 폴리올 또는 폴리에스테르 폴리올일 수도 있다. 이와 관련하여 사용된 용어 "폴리에테르 폴리올"이란, 폴리(알킬렌 옥사이드)사슬을 포함하는 폴리올을 말하며, 이때 폴리올은 폴리히드록시 또는 폴리아민 개시제 화합물을 적어도 하나의 알킬렌 옥사이드 및 임의로 다른 화합물들과 반응시킴으로써 통상 수득된다. 용어 "폴리에스테르 폴리올"이란 중합체 사슬내에 에스테르 결합을 포함하는 폴리올을 말한다. 이러한 폴리올을 제조하는 한가지 방법은 예를들어 폴리카르복실산 또는 카르복실산 안히드라이드를 폴리히드록시 화합물과 반응시키는 것이다. 본 명세서에서 사용된 용어 "분자량"은 수 평균 분자량을 말하는 것이다.
적절한 폴리에스테르 폴리올은 이작용성 방향족 폴리에스테르 폴리올을 포함한다. 전형적으로 사용되는 폴리에스테르 폴리올의 한가지 범주는 프탈 안히드라이드 및 디에틸렌 글리콜로부터 제조되는 폴리에스테르 폴리올이다. 다른 범주는 디메틸 테레프탈레이트의 생성의 중량 잔류물 또는 공급원료로서 재활용된 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)의 찌꺼기를 사용하는 것이다.
적절한 폴리에테르 폴리올은 전형적으로 2 내지 8, 적절하게는 3 내지 6의 작용성, 3000 이하, 적절하게는 2000 이하, 더욱 적절하게는 250 내지 1000의 분자량, 및 120 mg KOH/g 이상, 적절하게는 200 mg KOH/g 이상, 더욱 적절하게는 300내지 600 mg KOH/g 의 히드록실 값을 갖는다. 이러한 폴리에테르 폴리올은 당 기술분야에 공지되어 있으며, 전형적으로 슈크로스, 소르비톨, 펜타에리트리톨, 글리세롤, 비스페놀 A 및 이들 2 이상의 배합물과 같은 개시제의 알킬렌 옥사이드 부가물이다. 가장 빈번히 사용되는 알킬렌 옥사이드는 프로필렌 옥사이드 및 에틸렌 옥사이드이다. 폴리올 성분(a)은 평균 작용성, 히드록실 값 및 분자량이 상기 규정된 범위내에 있도록 상기 언급된 2 이상의 경질 폴리올의 배합물로 구성될 수도 있다.
폴리이소시아네이트 성분(b)는 경질 폴리우레탄 발포체에서 적절한 것으로 공지된 임의의 폴리이소시아네이트일 수도 있다. 적절하게는, 방향족 폴리이소시아네이트가 사용되며, 임의의 디-, 트리-, 테트라- 및 그 이상의 작용성 방향족 폴리이소시아네이트가 사용될 수도 있다. 예를들어 EP-A-0,778,302호에는, 적절한 폴리이소시아네이트의 목록이 주어져 있다. 바람직한 폴리이소시아네이트는 2,4- 및 2,6-톨루엔 디이소시아네이트 뿐만 아니라 이들의 혼합물; 4,4'-디페닐-메탄 디이소시아네이트 (MDI); 폴리메틸렌 폴리페닐렌 폴리이소시아네이트 및 중합체 MDI, 주 성분으로서 폴리이소시아네이트와 MDI의 혼합물이다.
폴리이소시아네이트는 이소시아네이트 지수가 150 이상, 바람직하게는 150 내지 600, 더욱 바람직하게는 200 내지 500, 가장 바람직하게는 250 내지 450이 되는 양으로 사용된다. 당 기술분야에 공지된 바와 같이, 이소시아네이트 지수는 예컨대 폴리올 성분 (a) 및 물에 존재하는 것과 같은 수소 원자를 활성화하는 이소시아네이트 기의 당량 비의 100 배로서 정의된다. 이소시아누레이트 구조의 형성이가능하도록 하기 위해서는, 폴리이소시아네이트가 폴리올 및 물에 대해 과량으로 사용되어야 한다.
하나 이상의 이소시아누레이트 (또는 삼합체화) 촉매의 존재가 필수적이다. 적절한 폴리이소시아누레이트 촉매는 당 기술분야에 공지되어 있으며, 예를들어 디에틸렌 글리콜에 용해된 아세트산나트륨, 옥탄산칼륨 또는 아세트산칼륨, 및 강염기성 물질, 예컨대 4급 암모늄 염 및 트리스(디메틸아미노프로필)트리아진을 포함한다. 성분(c) (의 일부)로서 임의로 사용될 수도 있는 폴리우레탄 촉매는 우레탄 제조에 적절한 것으로 공지된 폴리우레탄 촉매일 수 있다. 적절한 촉매는 예를들어 EP-A-0,358,282호, 및 US-A-5,011,908호에 기재된 것이며, 3차 아민, 카르복실산의 염 및 유기금속 촉매를 포함한다. 적절한 3차 아민의 예는 트리에틸렌 디아민, N,N-디메틸 시클로헥실 아민, N-메틸 모르폴린, 디에틸 에탄올 아민, 디에탄올 아민, 디메틸 벤질 아민 및 디메틸 시클로헥실 아민이다. 적절한 유기금속 촉매는 옥톤산 주석, 올레산 주석, 아세트산 주석, 라우르산 주석, 옥톤산 납, 나프텐산 니켈 및 이염화 디부틸주석을 포함한다. 유기금속 촉매의 추가의 예는 US-A-2,846,408호에 기재되어 있다. 물론, 2 이상의 상기 언급된 촉매의 혼합물이 또한 사용될 수도 있다.
폴리이소시아누레이트 촉매 및 폴리우레탄 촉매의 양은, 이들이 모두 존재한다면, 통상 폴리올 성분 100 pbw 당 1.0 내지 8.0 중량부 (pbw), 더욱 적절하게는 2.0 내지 5.0 pbw의 범위이다.
적절한 발포제 (성분(d)의 일부)는 경질 폴리우레탄 제조에서 종래 사용된것이고, 물, 부분적으로 할로겐화된 알칸, 지방족 알칸 및 지환족 알칸을 포함한다. 완전히 할로겐화된 탄화수소가 또한 사용될 수도 있으나, 그들의 오존 감소 효과로 인해 덜 바람직하다. 적절한 발포제의 구체적인 예는 물, 1-클로로-1,1-디플루오로에탄, 시클로펜탄, 시클로헥산, n-펜탄, 이소펜탄, 및 이들 2 이상의 혼합물을 포함한다. 한편으로 물과 다른 한편으로 n-펜탄 또는 시클로펜탄의 조합이 특히 유용한 것으로 밝혀졌다. 사용된 발포제의 양은, 물에 대해 폴리올 100 pbw당 0.1 내지 10 pbw의 범위이고, 부분적으로 할로겐화된 탄화수소, 지방족 알칸 및 지환족 알칸의 경우에, 폴리올 100 pbw당 0.1 내지 40 pbw의 범위일 수 있다. 또한, 기포 효과를 제공하는 저 비점 발포제를 사용할 수도 있다. 이러한 발포제의 예는 액체 이산화탄소, HFC-134a (1,1,1,2-테트라플루오로에탄) 및 HFC-152a (1,1-디플루오로에탄)을 포함한다.
발포제에 추가로, 성분 (d)를 형성하는 보조제는 통상 적용되는 것들이고, 발포체 안정화제, 난연제, 착색제 및 충진제를 포함할 수도 있다. 예를들면, 유기규소 계면활성제가 발포체 안정화제로서 종종 사용된다.
본 발명에 따른 예비-단열된 파이프의 케이싱은 이 목적을 위해 유용한 것으로 공지된 임의의 재료일 수 있다. 본 발명의 목적을 위해 종종 적용되고 바람직한 재료는 고 밀도 폴리에텐 (HDPE), 저 밀도 폴리에텐 (LDPE), 선형 저 밀도 폴리에텐 (LLDPE) 및 강철이다.
본 발명에 따른 예비-단열된 파이프는, 원리적으로, 그것이 목적하는 용도에 따라 바람직한 길이 및 직경을 가질 수 있다. 예비-단열된 파이프는 연속 방법에의해 제조될 수 있기 때문에, 그의 길이는 넓은 범위에 걸쳐 변할 수 있다. 본 발명의 목적을 위하여, 예비-단열된 파이프가 3 미터 이상, 바람직하게는 4 내지 25 미터, 더욱 바람직하게는 6 내지 16 미터의 길이를 갖는 것이 특히 적절한 것으로 밝혀졌다. 그의 외부 직경은 10 cm 내지 1.5 미터가 적절할 수도 있다. 연속 성형 방법에 의해 제조될 때, 외부 직경은 통상 10 내지 25 cm의 범위이다. 그러나, 2 이상의 발포체 분배 장치 (즉, 혼합 헤드)가 적용되는 경우에, 더욱 큰 직경 (50 cm 이하)이 달성될 수도 있다. 발포 혼합물을 회전 파이프상에 분무하는 것을 포함한 기술은 더욱 큰 직경의 파이프 (1 미터 이하)를 위해 더욱 적절한 반면, 발포 혼합물을 회전 파이프상에 주입하는 것을 포함한 기술은 연속 성형 기술에서 달성가능한 것과 같은 더욱 작은 직경의 파이프를 위해 사용될 수 있다.
본 발명은 또한,
(a) 적절한 폴리올 성분,
(b) 이소시아네이트 지수가 150 이상이 되는 양의 적절한 폴리이소시아네이트 성분,
(c) 하나 이상의 폴리이소시아누레이트 촉매 및 임의로 하나 이상의 폴리우레탄 촉매, 및
(d) 적절한 보조 화학물질
을 포함하는 발포 혼합물을, 내부 파이프의 외면과 연속적으로 접촉시키고, 폴리이소시아누레이트-개질된 폴리우레탄 발포체로 팽창시킨 후, 이 폴리이소시아누레이트 -개질된 폴리우레탄 발포체 주위에 케이싱을 적용하는 것을 포함하는, 상기 기재된 것과 같은 예비-단열된 파이프의 연속 제조 방법에 관한 것이다. 발포 혼합물을 내부 파이프의 외면과 접촉시키는 것은, 발포 혼합물을 내부 파이프의 외면에 직접 적용함으로써, 또는 발포 혼합물을 내부 파이프 아래에 위치한 필름상에 먼저 적용한 다음 이 필름을 상기 내부 파이프 주위에 감아서, 발포 혼합물을 내부 파이프의 외면과 접촉시킴으로써 수행될 수도 있다.
상기 방법은 연속 분무 기술, 연속 주입 기술 및 연속 성형 기술을 포함할 수도 있다. 그러나, 본 발명의 목적을 위하여, 연속 성형 기술을 적용하는 것이 특히 유리한 것으로 밝혀졌다.
따라서, 본 발명은 또한,
(a) (1) 적절한 폴리올 성분,
(2) 이소시아네이트 지수가 150 이상이 되는 양의 적절한 폴리이소시아네이트 성분,
(3) 하나 이상의 폴리이소시아누레이트 촉매 및 하나 이상의 폴리우레탄 촉매 및
(4) 적절한 보조 화학물질
을 포함하는 발포 혼합물을, 내부 파이프의 아래에 위치하고 발포 혼합물을 보유할 수 있으며 이러한 발포 혼합물에 대해 실질적으로 불활성인 필름상에 연속적으로 주입하고,
(b) 필름을 내부 파이프 주위에 감으면서, 내부 파이프 및 발포 혼합물을 보유하는 필름을 성형 구역에 연속적으로 공급하고,
(c) 발포 혼합물을 반응시키고, 성형 구역내에서 내부 파이프와 필름 사이의 공간에 팽창시켜, 파이프 복합물이 성형 구역을 이탈하도록 하고,
(d) 파이프 복합물 주위에 케이싱을 적용하고,
(e) 파이프 복합물을 냉각시켜 예비-단열된 파이프를 얻고,
(f) 예비-단열된 파이프를 목적하는 길이로 절단하는 단계들에 의하여,
상기 기재된 폴리이소시아누레이트-개질된 폴리우레탄 발포체를 포함하는 단열 재료의 단일 원-피스 층을 가진 예비-단열된 파이프를 제조함을 포함하는, 상기 기재된 방법에 관한 것이다.
발포 혼합물을 주입하는 필름은 이러한 혼합물을 보유하기에 충분히 강해야 한다. 예를들어, 적절한 필름 재료는 폴리에텐 또는 폴리프로펜 필름을 포함하고, 이중에서 폴리에텐 필름이 바람직하다. 특히 코로나 처리된 폴리에텐 필름이 이 목적을 위해 적절한 것으로 입증되었다.
상기 방법의 단계 (b)에서, 성형 구역내로 공급하면서, 내부 파이프와 필름이 실질적으로 동일한 간격으로 유지되도록 적절히 조절한다. 성형 구역내에 도입하기 전에, 필름을 또한 내부 파이프 주위에 원통형태로 적절히 감는다.
단계 (c)에서, PIR/PUR 단열 층을 원하는 원형 형태로 형성한다. 그 결과 PIR/PUR 발포체의 단열층에 의해 둘러싸이고 외부층으로서 필름을 갖는 내부 파이프를 함유하는 파이프 복합물이 얻어진다.
단계 (d)에서, 단계 (c)로부터 수득된 파이프 복합물 주위에 케이싱을 적용한다. 파이프 복합물 주위에 케이싱을 적용하는 것은 승온, 다시말해서 케이싱 재료의 적절한 가공이 가능하고 케이싱을 단열층에 적절히 부착할 수 있는 충분히 높은 온도에서 수행된다. 예를들면, 단계 (d)는 단계 (c)에서 수득된 파이프 복합물을 압출 대역을 통해 통과시키는 것을 포함할 수도 있고, 이때 적절한 열가소성 재료의 케이싱이 파이프 복합물 주위에 압출된다. 대안적으로, 열가소성 재료의 밴드를 승온에서 상기 단계 (c)후에 수득된 파이프 복합물 주위에 감음으로써 외부 케이싱이 적용된다. 적절히 사용되는 열가소성 재료는 HDPE이고, 반면 다른 적절한 재료는 LDPE 및 LLDPE를 포함한다.
단계 (d)를 위한 다른 대안적인 방법은 단계 (c) 후에 수득된 파이프 복합물 주위에 강철 케이싱을 적용하는 것이다. 이를 달성하는 적절한 방법은, 단계 (a)에서 발포 혼합물이 주입된 필름 아래에 위치한 강철 호일을 사용하는 것이다. 강철 호일은, 단계 (b)에서 내부 파이프 주위에 필름 및 강철 호일을 감을 때에, 강철 호일이 외부 층을 형성하도록 배열되며, 그후에 단계 (c)에서 발포체 팽창이 일어나고 단계 (d)에서 강철 호일을 용접하고 임의로 주름잡는다. 이러한 방식으로, 연속 성형 방법으로 강철 케이싱을 수득할 수 있다.
단계 (e)에서 냉각하고 단계 (f)에서 절단한 후에, 상기 기재된 방법의 결과물은 PIR/PUR 발포체의 단열층을 가진 예비-단열된 파이프이다. 이 방법은, 공장-제조되고 예비-단열된 파이프를 제조하기 위하여 공업적 규모로 적용되기에 특히 적절하다.
본 발명은 또한 하기 실시예에 의해 더욱 예증되며, 하기 실시예들은 본 발명의 범위를 특정한 구현양태로 제한하지 않는다.
실시예 1 내지 3
표 1에 나타낸 조성을 가진 발포 혼합물을, 원형 성형 구역, 냉각 구역 및 절단 구역으로 구성된 연속 성형 장치에서, 코로나 처리된 폴리에텐 필름상에 주입하였다.
사용된 성분들은 다음과 같았다:
폴리올 A: 380 mg KOH/g의 OH 값, 약 640의 분자량 및 4.25의 작용성을 가진 지방족, 산화 프로필렌-기재 경질 폴리올.
폴리올 B: 510 mg KOH/g의 OH 값, 약 470의 분자량 및 4.25의 작용성을 가진 방향족, 산화 프로필렌-기재의 경질 폴리올.
폴리올 C: 450 mg KOH/g의 OH 값, 약 620의 분자량 및 4.9의 작용성을 가진 지방족, 산화 프로필렌-기재의 폴리올.
스테판폴(STEPANPOL) PS2352: 235 mg KOH/g의 OH 값 및 2.0의 작용성을 가진 프탈 안히드라이드 및 디에틸렌 글리콜을 기재로 한, 스테판(Stepan)으로부터의 폴리에스테르 폴리올 (스테판폴은 상표명이다).
카라데이트(CARADATE) 30: 쉘 (Shell)로부터의 중합체 MDI (카라데이트는 상표명이다).
DABCO DC193: 에어 프러덕츠(Air Products)로 부터의 실리콘 계면활성제 (DABCO는 상표명이다).
제프캣(JEFFCAT) TR: 헌츠맨(Huntsman)으로부터의 삼합체화 촉매 (제프캣은상표명이다).
DMCHA: N,N-디메틸시클로헥실아민 (우레탄 촉매).
HCFC 141b: 1,1-디클로로-1-플루오로에탄 (발포제).
각각의 실시예에서, 발포 혼합물을 혼합 헤드에 의해 투명 필름상에 연속적으로 주입하였으며, 이때 필름은 내부 파이프 아래에 위치한다. 내부 파이프는 강철로 만들어졌다. 발포 혼합물을 보유하는 필름을 내부 파이프 주위에 감으면서, 내부 파이프 및 필름을 성형 구역내에 연속적으로 공급하였다. 발포 혼합물을 반응시키고, 성형 구역 내부에서 내부 파이프와 필름 사이의 공간에 팽창시켰다. 각각 냉각 구역 및 절단 구역에서, 성형 구역에서 배출되는 얻어진 파이프 조성물을 냉각시키고, 3 미터의 길이로 절단하였다. 외부 케이싱을 적용하지 않았으며, 따라서 형성된 PIR/PUR 발포체의 단열층을 눈으로 결점을 검사할 수 있었다.
실시예 1, 2 및 3의 어느 방법으로 제조된 PIR/PUR 발포체 단열층의 특성을 표 1에 나타낸다 (각각, 실시예 1, 실시예 2 및 실시예 3 아래에 나타냄). 모든 성분들을 중량부로 나타낸다.
비교예 1 및 2
이소시아네이트 지수가 단지 135 (비교예 1)이거나 또는 폴리이소시아누레이트 촉매가 사용되지 않는 (비교예 2), 상이한 발포 배합물을 사용하는 것 이외에는 실시예 1을 반복하였다.
이렇게 수득된 단열층의 특성을 표 1에 나타낸다. 모든 성분들을 중량부로 나타낸다.
PIR/PUR 단열층 및 특성
성분/특성 실시예 1 실시예 2 실시예 3 비교예 1 비교예 2
폴리올 A 50 50 - - 50
폴리올 B 50 50 - 50 50
폴리올 C - - - 46.5 -
스테판폴 PS2352 - - 100 - -
글리세롤 - - - 3.5 -
DC193 2 2 2 - 2
물 - 0.5 0.5 - -
옥톤산칼륨* 3.5 - - 1 -
제프캣 TR - 6 5 - -
DMCHA 1.5 - - 1.5 1.5
HCFC 141b 31 21 21 - 31
펜탄 - - - 7 -
카라데이트 30 318 283 283 200 371
이소시아네이트 지수 350 250 445 135 350
연화점(℃)초기경화후 24시간/150℃ 234241 222238 259264 137169 ***
최대 불꽃 높이 (cm)** 7 n.m. n.m. 연소 ***
셀 구조 정교 정교 정교 정교 ***
압축 강도 (kPa) 600 n.m. n.m. 430 ***
* 옥톤산칼륨은 삼합체화 촉매이다.** DIN4102 B2에 따른 소규모 연소 시험: 15.0 cm 또는 그 미만은 발포체가 시험을 통과하였음을 의미한다.*** 발포체가 형성되지 않음.

Claims (10)

  1. 케이싱에 의해 둘러싸인 내부 파이프를 포함하고, 이들 사이에 폴리이소시아누레이트-개질된 폴리우레탄 발포체를 포함하는 단열재의 단일 원-피스 층이 배열되어 있는, 예비-단열된 파이프.
  2. 제 1 항에 있어서, 폴리이소시아누레이트-개질된 폴리우레탄 발포체가
    (a) 적절한 폴리올 성분,
    (b) 이소시아네이트 지수가 150 이상이 되는 양의 적절한 폴리이소시아네이트 성분,
    (c) 하나 이상의 폴리이소시아누레이트 촉매 및 임의로 하나 이상의 폴리우레탄 촉매, 및
    (d) 적절한 보조 화학물질
    을 포함하는 혼합물을 발포시킴으로써 수득되는, 예비-단열된 파이프.
  3. 제 2 항에 있어서, 이소시아네이트 지수가 200 내지 500 범위의 값을 갖게 되는 양으로 폴리이소시아네이트 성분이 첨가된, 예비-단열된 파이프.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 케이싱이 고 밀도 폴리에텐 또는 강철을 포함하는, 예비-단열된 파이프.
  5. (a) 적절한 폴리올 성분,
    (b) 이소시아네이트 지수가 150 이상이 되는 양의 적절한 폴리이소시아네이트 성분,
    (c) 하나 이상의 폴리이소시아누레이트 촉매 및 임의로 하나 이상의 폴리우레탄 촉매, 및
    (d) 적절한 보조 화학물질
    을 포함하는 발포 혼합물을 내부 파이프의 외면과 연속적으로 접촉시키고, 폴리이소시아누레이트-개질된 폴리우레탄 발포체로 팽창시킨 후, 폴리이소시아누레이트-개질된 폴리우레탄 발포체 주위에 케이싱을 적용하는, 제 1 항 내지 제 4 항중 어느 한 항에 따른 예비-단열된 파이프의 연속 제조 방법.
  6. 제 5 항에 있어서,
    (a) (1) 적절한 폴리올 성분,
    (2) 이소시아네이트 지수가 150 이상이 되는 양의 적절한 폴리이소시아네이트 성분,
    (3) 하나 이상의 폴리이소시아누레이트 촉매 및 임의로 하나 이상의 폴리우레탄 촉매 및
    (4) 적절한 보조 화학물질
    을 포함하는 발포 혼합물을, 내부 파이프의 아래에 위치하고 발포 혼합물을 보유할수 있으며 이러한 발포 혼합물에 대해 실질적으로 불활성인 필름 상에 연속적으로 주입하고,
    (b) 필름을 내부 파이프 주위에 감으면서, 내부 파이프 및 발포 혼합물을 보유하는 필름을 성형 구역에 연속적으로 공급하고,
    (c) 발포 혼합물을 반응시키고, 성형 구역내에서 내부 파이프와 필름 사이의 공간에 팽창시켜, 파이프 복합물이 성형 구역을 이탈하도록 하고,
    (d) 파이프 복합물 주위에 케이싱을 적용하고,
    (e) 파이프 복합물을 냉각시켜 예비-단열된 파이프를 얻고,
    (f) 예비-단열된 파이프를 목적하는 길이로 절단하는 단계들을 포함하는 방법.
  7. 제 6 항에 있어서, 필름이 폴리에텐으로 만들어진 방법.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 단계 (d)가 압출 대역을 통해 파이프 복합물을 통과시키는 것을 포함하고, 이때 적절한 열가소성 재료의 케이싱이 파이프 복합물 주위에 압출되는 방법.
  9. 제 8 항에 있어서, 열가소성 재료가 고 밀도 폴리에텐인 방법.
  10. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 강철 호일을 필름과 함께 사용하고, 상기강철 호일은 단계 (b)에서 내부 파이프 주위에 필름과 강철 호일을 감을 때 강철 호일이 외부층을 형성하도록 배열되며, 단계 (d)에서 강철 호일을 용접하고 임의로 주름잡는 방법.
KR1020017008212A 1998-12-28 1999-12-20 예비-단열된 파이프 및 그의 제조 방법 KR20010089719A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP98204452 1998-12-28
EP98204452.1 1998-12-28
PCT/EP1999/010289 WO2000039497A1 (en) 1998-12-28 1999-12-20 Pre-insulated pipes and process for their production

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20010089719A true KR20010089719A (ko) 2001-10-08

Family

ID=8234561

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020017008212A KR20010089719A (ko) 1998-12-28 1999-12-20 예비-단열된 파이프 및 그의 제조 방법

Country Status (10)

Country Link
EP (1) EP1141613B1 (ko)
KR (1) KR20010089719A (ko)
CN (1) CN1131954C (ko)
AT (1) ATE223013T1 (ko)
AU (1) AU2285400A (ko)
CA (1) CA2352350A1 (ko)
DE (1) DE69902693T2 (ko)
DK (1) DK1141613T3 (ko)
PL (1) PL192921B1 (ko)
WO (1) WO2000039497A1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200453753Y1 (ko) * 2008-12-09 2011-05-24 듀오백코리아 주식회사 횡방향으로 이격 배치되는 2개의 등판을 구비한 의자용 등판 지지 장치

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2816030B1 (fr) * 2000-10-27 2003-05-16 Atofina Utilisation d'une composition d'isolation thermique pour l'isolation de canalisations contenues dans une conduite de transfert de produits petroliers
US6706776B2 (en) * 2002-06-18 2004-03-16 Bayer Corporation Syntactic foams with improved water resistance, long pot life and short demolding times
DE10257633A1 (de) * 2002-12-09 2004-06-24 Basf Ag Verbundelemente, insbesondere gedämmte Rohre
DE102004023881A1 (de) 2004-05-12 2005-12-08 Basf Ag Gedämmtes Rohr, enthaltend mit Ameisensäure hergestelltes Polyurethan
DE102005053101A1 (de) * 2005-11-04 2007-05-10 Basf Ag Gedämmte Rohre
DK2134762T3 (da) * 2007-04-02 2014-08-18 Basf Se Isolerede rør
MX347148B (es) * 2010-01-18 2017-04-17 Basf Se Revestimiento de espuma de poliuretano rigida para conexiones de tuberias.
US9476539B2 (en) 2010-01-18 2016-10-25 Basf Se Rigid foam envelopment of the connections of pipes
DE102011079336A1 (de) * 2011-07-18 2013-01-24 Bayer Materialscience Aktiengesellschaft Versprühbarer, wassergetriebener PUR-/PIR-Hartschaumstoff
JP6193372B2 (ja) * 2012-07-17 2017-09-06 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアＢａｓｆ Ｓｅ 管内にフォームを連続的に製造するための方法
EP2692501A1 (de) * 2012-07-31 2014-02-05 Bayer MaterialScience AG Verfahren zur Vakuum-unterstützten Herstellung eines PUR/PIR-Schaumkörpers
DK2953776T3 (en) * 2013-02-08 2018-03-19 Logstor As PROCEDURE FOR MANUFACTURING AN INSULATED PIPE IN CORRUGATED CLOTHING
JP7191486B2 (ja) * 2017-05-30 2022-12-19 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 断熱パイプの製造方法
PL424790A1 (pl) * 2018-03-07 2019-09-09 Wawrzak Nina Urszula Trójwarstwowa izolacja rur preizolowanych
CA3135242A1 (en) 2019-04-02 2020-10-08 Basf Se Insulated pipe containing polyurethane foam which is foamed by an environmentally friendly foaming agent and has a low degree of brittleness
EP4008737A1 (en) * 2020-12-02 2022-06-08 Logstor A/S An insulated pipe with an increased compressive strength and axial shear strength
CN113580622B (zh) * 2021-07-20 2023-03-14 京华派克邯郸机械科技有限公司 一种复合保温管连续生产工艺
WO2023131983A1 (en) 2022-01-10 2023-07-13 Set Ehf. Process and apparatus for making insulated pipe

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2841934A1 (de) * 1978-09-27 1980-04-17 Kabel Metallwerke Ghh Waermeisoliertes leitungsrohr und verfahren zu seiner herstellung
CA1200216A (en) * 1983-12-22 1986-02-04 Farrokh A. Patell Prefabricated thermally insulated pipeline section and method for its fabrication
GB2283188B (en) * 1993-10-26 1997-01-15 Balmoral Group Coated pipes and methods of making them
DE4421817A1 (de) * 1994-06-22 1996-01-04 Bayer Ag Verfahren zur Isolierung von Rohren

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200453753Y1 (ko) * 2008-12-09 2011-05-24 듀오백코리아 주식회사 횡방향으로 이격 배치되는 2개의 등판을 구비한 의자용 등판 지지 장치

Also Published As

Publication number Publication date
DE69902693D1 (de) 2002-10-02
EP1141613A1 (en) 2001-10-10
CN1131954C (zh) 2003-12-24
CA2352350A1 (en) 2000-07-06
DE69902693T2 (de) 2003-04-10
EP1141613B1 (en) 2002-08-28
CN1332832A (zh) 2002-01-23
AU2285400A (en) 2000-07-31
ATE223013T1 (de) 2002-09-15
DK1141613T3 (da) 2002-12-30
PL192921B1 (pl) 2006-12-29
PL349444A1 (en) 2002-07-29
WO2000039497A1 (en) 2000-07-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20010089719A (ko) 예비-단열된 파이프 및 그의 제조 방법
US6140383A (en) Process for manufacturing rigid polyisocyanurate foam products
KR101903816B1 (ko) 낮은 열 전도율 및 우수한 열 안정성을 갖는 pu 경질 폼
FI112927B (fi) Menetelmä putkien eristämiseksi
US20050222289A1 (en) Process and apparatus for producing rigid polyurethane foam
US20150025164A1 (en) Polyurethane rigid foams
KR102027605B1 (ko) 연속 제조 방법으로 절연 케이싱 파이프를 제조하는 방법
EP1812492A1 (en) High-temperature rigid polyurethane spray foam for pipe insulation
CA2386282A1 (en) Process and apparatus for making a thermoset foam
EA022900B1 (ru) Способ получения жестких полиуретановых пенопластов
CA2877942A1 (en) Producing foams having improved properties
US8986801B2 (en) Polyurethane having improved insulating properties
KR100467382B1 (ko) 경질폴리우레탄발포체제조용폴리에테르폴리올
KR940007021B1 (ko) 경질 폴리우레탄 포움 및 그의 제조방법과 그것을 이용한 제품
KR101912480B1 (ko) 향상된 절연 특성을 지닌 폴리우레탄
KR102123921B1 (ko) 파이프에서의 폼을 연속 제조하는 방법
KR102078410B1 (ko) 개선된 성질을 갖는 절연 파이프를 제조하는 방법
US20080161441A1 (en) Rigid polyurethane/polyisocyanurate castor oil based foams
KR102035876B1 (ko) 플라스틱으로 예비 절연된 파이프의 제조에서 물리적 특성을 개선하는 방법
KR20000010022A (ko) 초저온 파이프보냉용 폴리이소시아누레이트 폼 및그 제조방법과 그것을 이용한 단열재
WO2001030880A1 (en) Process for the preparation of a rigid polyurethane foam
US20080161439A1 (en) Novel polyisocyanurate foam materials
US20140020784A1 (en) Process for the continuous production of foams in pipes

Legal Events

Date Code Title Description
WITN Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid