KR20160043041A - 초고분자량 폴리에틸렌 테입들로 제조된 중공 물품 - Google Patents

초고분자량 폴리에틸렌 테입들로 제조된 중공 물품 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 테입들(2) 및 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머로 제조된 파이프형 중공 물품(1)에 관한 것으로서, 상기 물품에서 상기 테입들은 상기 물품을 생성하도록 권취되고, 상기 테입들은 ASTM D882-00에 따른 1.5 GPa 초과의 인장 강도 및 ASTM D822-00에 따른 100 GPa 초과의 모듈러스 및 적어도 3의 200/110 단평면 방위 파라미터를 갖고, 상기 물품에 있는 적어도 하나 테입의 주요 연장 방향(8)은 상기 물품의 주요 연장 방향에 대해서 20° 내지 100°의 각도(5)에 있다. 또한, 본 발명의 형태들은 상기 물품을 제조하기 위한 2개의 프로세스들에 관한 것이다.

Description

초고분자량 폴리에틸렌 테입들로 제조된 중공 물품{HOLLOW ARTICLE MADE OF UHMWPE TAPES}
본 발명은 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 테입들 및 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머로 제조된 파이프형 중공 물품에 관한 것으로서, 상기 테입들은 상기 물품을 생성하기 위하여 권취된다.
초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)으로 제조된 중공 물품은 당기술에 공지되어 있다.
EP 0 223 252에는, 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)의 성형 물품을 준비하는 방법이 개시되어 있다. 박벽의 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 다공성 시트는 박벽 물품으로 몰딩되고, 다공성 시트는 적어도 2개의 가열 롤들 사이로 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 분말을 제공하고 이를 140℃ 초과의 몰딩 온도에서 시트로 용융시켜서 준비된다. 몰딩 물품을 제조하기 위하여, 150℃ 초과의 범위에 있는 온도가 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)을 용융시키기 위해 사용된다. 도포된 테입들은 낮은 인장 강도 및 낮은 모듈러스(modulus)를 가지며 따라서 물품은 저차원 안정성을 가진다.
WO 2012/097083에서, 탄도성 헬멧을 제조하기 위한 방법이 개시된다. 헬멧에 대해서, 텐실론(Tensylon) 또는 디니마(Dyneema)가 사용되고, 그에 의해서 이러한 탄도성 허용 테입은 열가소성 또는 열경화성 접착제로 코팅되고 고형 맨드릴 주위에 권취된다. 권취는 결과적으로 회전 타원체 구조를 얻게 하고, 이는 2개의 동일 이격된 예비성형체로 절단될 수 있다. 비록 이러한 프로세스에서 사용된 권취 기계의 권취 각도 및 연속과정은 변화될 수 있고, 이러한 문헌의 중공 물품은 항상 회전 타원체이다.
본 발명의 목적은 파열 압력에 대해서 고차원 안정성, 특히 높은 내구성을 갖는 파이프형 중공 물품을 제조하는 것이다.
이 목적은 청구항 1에 따른 파이프형 중공 물품에 의해서 달성된다.
EP 0 803 347에는, 예를 들어 탱크용 직물을 위한 개선된 코팅이 개시되어 있다. 이러한 코팅은 방향족 지방산(aromatic acid) 및 무기산의 침투에 대한 개선된 저항성 및 휨 크랙현상에 대한 개선된 저항성을 가진다. 이러한 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)을 달성하기 위하여, 테입들이 사용되고, 그에 의해서 모든 테입들은 코어 상에 나선형으로 권취되어서 물품을 생성한다. 이 문헌은 ASTM D882-00에 따른 1.5 GPa 초과의 인장 강도 및 ASTM D822-00에 따른 100 GPa 초과의 모듈러스 및 적어도 3의 200/110 단평면 방위 파라미터를 갖는 테입들의 사용을 개시하지 않는다. 또한, EP 0 803 347은 물품에서 테입들의 적어도 절반의 주요 연장 방향은 물품의 주요 연장 방향에 대해서 20°내지 100°의 각도에 있고, 또한 상기 테입들의 200/110 단평면 방위 파라미터는 상기 테입들의 주요 연장 방향과 평행하다는 것을 개시하지 않는다. 파열 압력 및 테입들에 대한 권취 기술의 장점들은 상기 문헌에서 논의되지 않는다.
EP 2 307 180은 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 테입들을 개시하고, 상기 테입들은 ASTM D882-00에 따른 1.5 AGPa 초과의 인장 강도 및 ASTM D822-00에 따른 100GPa 초과의 모듈러스 및 적어도 3의 200/110 단평면 방위 파라미터를 갖는다. 이 문헌은 파이프형 물품에 대한 이러한 테입들의 사용을 개시하지 않고 물품에서 테입들의 배열이 논의되지 않았다. 또한, EP 2 307 180은 물품에 대한 파열 압력을 증가시키기 위해 상기 물품에서 이러한 테입들의 배열에 대한 힌트를 제공하지 않는다.
본 발명에 따른 파이프형 중공 물품은 폭의 치수보다 큰 길이 치수를 갖는 물품이다. 파이프형 중공 물품은 예를 들어, 파이프 또는 용기이고, 상기 용기는 폭 치수보다 큰 높이 치수를 가진다. 양호하게는, 상기 파이프형 물품은 파이프이고, 파이프는 상기 파이프의 주요 연장 방향과 대략 직각인 2개의 개구들을 갖는 물품으로서 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용된 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)은 일반적으로 3 내지 20 탄소 원자들을 갖는 주기성 올레핀 또는 다른 알파 올레핀인 코모노머를 갖는 에틸렌의 공중합체 또는 에틸렌의 동종중합체일 수 있다. 예들은 프로펜, 1-부텐, 1- 펜텐, 1-헥센, 1-옥텐, 사이클로헥센 등을 포함한다. 최대 20 탄소 원자들을 갖는 디엔, 예를 들어 부타디엔 또는 1-4 헥사디엔을 사용하는 것도 역시 가능하다. 본 발명에 따른 프로세스에 사용된 에틸렌 동종중합체 또는 공중합체에 있는 (비-에틸렌) 알파-올레핀의 양은 양호하게는 최대 10 몰%, 양호하게는 최대 5 몰%, 더욱 양호하게는 최대 1 몰%이다. (비-에틸렌) 알파-올레핀이 사용되면, 일반적으로 적어도 0.001 몰%, 특히 적어도 0.01 몰%, 또 특히 적어도 0.1 몰%의 양으로 제공된다.
사용된 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 테입들은 적어도 500 000 그램/몰, 특히 1.106 그램/몰 내지 1.108 그램/몰의 평균 분자량을 가진다. 평균 분자량은 1,2,4-트리클로로벤젠(TCB)를 용액으로서 사용하여 160℃의 온도에서 ASTM D 6474-99에 따라 결정된다. 고온 샘플 준비 디바이스(PL-SP260)를 포함하는 적당한 크로매토그래픽 설비(폴리머 연구소로부터의 PL-GPC220)가 사용될 수 있다. 2백만 g/mol 초과의 평균 분자량의 결정을 위하여, 표(거대분자 2010, 43, 2780-2788; DOI : 10.1021 /ma902297b))에 기재된 유동 방법(rheological method)들이 사용될 수 있다. 이 방법에 있어서, 선형 점탄성(LVE) 방식에서 진동 전단 측정 및 응력 감소는 온도(140 내지 220℃), 각도 주파수(0.001 내지 100 rad/s) 및 변형율(0.5 내지 2%)의 넓은 범위에 걸쳐 레오메트릭스 RMS 800 변형율 제어 분광계를 사용하여 수행된다. 변형 제거(strain sweep)를 수행함으로써, LVE 영역이 세워진다. 큰 샘플 강도로 인하여, 평행한 플레이트 기하학적 형태는 8mm의 원판 직경과 함께 사용된다. 샘플 두께는 1mm이다. 고분자량 재료에 대해서, 응력 완화 실험이 측정 시간틀을 확장시키기 위해 수행된다. 측정 전에, 중합체 분말들이 먼저 50 ℃ 및 200 바아에서 압축되고 따라서 소결 분말로부터 얻어진 8mm의 원판들은 유동계에서 평형 용융 온도 위까지 빠르게 (~ 30 OC/min) 가열된다. 응력 완화 및 진동 제거 실험은 LVE 영역에서 변형 진폭을 인가함으로써 수행된다.
초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 테입들(또한 테입들로 칭함)의 인장 강도는 ASTM D882-00에 따라 결정된다. 신장 비율 및 신장 온도에 따라서, 인장 강도는 적어도 1.5 GPa, 또는 적어도 1.7 GPa가 얻어진다. 임의의 실시예에서, 적어도 2.0 GPa의 인장 강도를 갖는 재료들이 얻어질 수 있다. 적어도 2.5 GPa, 특히 적어도 3.0 GPa, 더욱 특히 적어도 3.5 GPa의 인장 강도가 얻어질 수 있다. 적어도 4 GPa의 인장 강도도 역시 얻어질 수 있다.
양호하게는, 상기 테입들은 큰 파괴 인장 에너지를 가진다. 파괴 인장 에너지는 50%/min의 변형율을 사용하여 ASTM D882-00에 따라 결정된다. 이는 응력 변형 곡선 하에서 단위 질량당 에너지를 적분하여 계산된다. 신장 비율에 따라서, 적어도 15 J/g의 파괴 인장 에너지 또는 적어도 25 J/g의 파괴 인장 에너지를 갖는 테입들이 얻어질 수 있다. 임의의 실시예에서, 적어도 30 J/g, 특히 적어도 40 J/g GPa, 더욱 특히 적어도 50 J/g의 파괴 인장 에너지를 갖는 재료들이 얻어질 수 있다.
초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 테입들의 모듈러스는 적어도 100 GPa이다. 상기 모듈러스는 ASTM D822-00에 따라 결정된다. 테입들에 대해서 적어도 140 GPa, 또는 적어도 150 GPa의 모듈러스들을 얻을 수 있다.
본 발명에서 개시 재료로서 사용된 테입은 적어도 3의 200/110 단평면 방위 파라미터(φ)가 회절 기하학적 형태에서 결정된 테입 샘플의 X-선 회절(XRD)에서 200 내지 110 피크 영역들 사이의 비율로서 규정된다. 광각 X선 산란(WAXS)은 물질의 결정 구조에 정보를 제공하는 기술이다. 상기 기술은 구체적으로 광각들에서 산란된 브래그 피크(Bragg peak)들의 분석을 지칭한다. 브래그 피크들은 긴 범위 구조 순서에서 발생한다. 광각 X선 산란(WAXS) 측정은 회절 패턴 즉, 회절 각도 2θ[이는 회절 빔과 1차 빔 사이의 각도]의 함수로서의 강도를 나타낸다.
200/110 단평면 방위 파라미터는 테입 표면에 대한 200 및 110 결정 평면들의 방위 크기에 관한 정보를 제공한다. 큰 200/110 단평면 방위 파라미터를 갖는 테입 샘플에 대한, 200 결정 평면들은 테입 표면과 평행하게 크게 배향된다. 임의의 배향된 결정들을 갖는 표면에 대한 200 및 110 피크 영역들 사이의 비율은 대략 0.4이다. 200/110 단평면 방위 파라미터에 대한 값은 X-선 회절계를 사용하여 결정될 수 있다. Cu-Κα 복사선(K 파장 = 1.5418 Å)을 생산하는 다층 X-선 광학장치(괘벨 미러)가 설치된 브룩커(Bruker)-AXS D8 회절계가 적당하다. 측정 조건들: 2 mm 산란 제거 슬릿. 0.2 mm 검출 슬릿 및 40kV, 35mA로 설정된 발전기. 테입 표본은 예를 들어 임의의 이중 측면 설치 테입을 갖는 샘플 홀더 상에 설치된다. 테입 샘플의 양호한 치수는 15 mm x 15 mm (l x w)이다. 샘플이 완전히 평탄하게 유지되고 샘플 홀더에 정렬되는 것을 주의해야 한다. 테입 표본을 갖는 샘플 홀더는 [테입의 법선이 고니오미터(goniometer)에 직각이고 샘플 홀더에 직각인 상태에서] 회절 기하학적 형태에서 D8 회절계 안으로 차후에 배치된다. 회전 패턴에 대한 스캔 범위는 0.02°(2θ)의 스텝 크기 및 스텝당 2초의 계수 시간을 갖는 5° 내지 40°(2θ)이다. 측정 중에, 샘플 홀더는 테입의 직각 주위에 분당 15회 회전수로 선회하여, 추가 샘플 정렬이 필요하지 않다. 차후에, 강도는 회절각 2θ의 함수로서 측정된다. 200 및 110 반사의 피크 영역은 표준 프로파일 피팅 소프트웨어, 예를 들어 Bruker-AXS로부터의 토파스(Topas)를 사용하여 결정된다. 200 및 110 반사들은 단일 피크들이기 때문에, 피팅 프로세스는 직선방향이고 이는 적당한 피팅 절차를 선택하고 실행하는 당업자의 범주 내에 있다. 200/110 단평면 방위 파라미터는 200 및 110 피크영역들 사이의 비율로서 규정된다. 이 파라미터는 200/110 단평면 방위의 양적 측정이다.
양호하게는, 상기 테입들은 EP2307180에 기재된 프로세스를 따라서 제조된다.
중공 물품의 테입들의 절반 및 테입들의 절반 초과의 가장 양호한 부분들은 파이프형 중공 물품(또한 중공 물품으로서 칭함)의 주요 연장 방향에 관하여 20° 내지 100°의 각도, 더욱 양호하게는 30°내지 95°의 각도 그리고 가장 양호하게는 45°내지 90°의 각도로 배열된다. 가장 양호한 실시예에서, 중공 물품들의 모든 테입들은 중공 물품을 생성하기 위하여 물품의 주요 연장 방향에 관하여 20° 내지 100 °의 각도, 더욱 양호하게는 30°내지 95°의 각도 및 가장 양호하게는 45° 내지 90°의 각도로 배열된다. 중공 물품을 생성하기 위하여, 양호하게는 적어도 하나의 테입은 맨드릴 주위에서 상기 각도로 권취된다[그리고 상기 테입은 요구되는 물품에 배열된다]. 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)의 테입들의 적어도 절반은 물품에서 20 °내지 100 °의 각도로 배열되고, 상기 테입의 200/110 단평면 방위는 상기 테입들의 주요 연장 방향과 평행하고 상기 물품에서 상기 중첩 테입들의 주요 연장 방향은 서로 상이하다. 상기 언급한 각도들에서 상기 테입들의 특정 배열로 인하여, 상기 테입에서 결정 방위는 중공 물품 내에서 조정되고 따라서 상기 물품은 높은 압력, 특히 파열 압력을 보상할 수 있다.
중공 물품에서 테입들의 특정 배열 및 특정 종류의 테입들의 사용으로 인하여, 상기 중공 물품은 압력에 대한 큰 내구성을 가진다. 양호하게는, 상기 중공 물품은 ASTM D1599-99에 따라 측정된 적어도 70초 동안 400 바아 초과의 파열 압력을 지탱한다. 높은 파열 압력 내구성으로 인하여, 상기 중공 물품은 다양한 변화의 적용에 유용하고, 청구항 1에 따른 중공 물품은 동시에 매우 가볍다. 그러나, 중공 물품을 제조 프로세스는 쉽고 특수한 장치가 필요하지 않다.
양호하게는, 중첩 테입들의 적어도 절반의 더욱 양호한 적어도 2개의 중첩 테입들 및 중첩 테입들의 절반 초과의 가장 양호한 테입들의 주요 연장 방향은 서로에 대해서 0°내지 130°의 각도 또는 양호하게는 45°내지 130 °의 각도, 가장 양호하게는 90°내지 120°의 각도 및 가장 양호하게는 106 °내지 110 °의 각도이다. 중첩 테입들의 이러한 배열로 인하여, 압력 내구성은 더욱 증가한다.
양호하게는 중공 물품을 생성하기 위한 테입들은 10 mm초과의 폭 및 0.5 mm미만의 두께를 가진다. 200/110 단평면 방위는 테입들의 폭과 직각이고 따라서 테입들의 주요 연장 방향과 평행하다. 얇은 테입들의 사용으로 인하여, 상기 테입들은 중공 물품을 생성하기 위하여 부재 주위에서 용이하게 권취될 수 있다. 따라서, 또한 곡선형 또는 권취형 물품들이 얻어질 수 있다. 한 영역에서 중공 물품에 대한 테입들의 수는 10 mm초과의 폭을 갖는 테입을 선택함으로써 감소될 수 있다. 따라서, 제조 프로세스는 시간을 절약한다.
양호한 실시예에 있어서, 상기 중공 물품은 테입들의 시트에 의해서 제조된다. 테입들의 시트는 양호하게는 중공 물품을 생성하기 위하여 권취된다. 일 실시예에서, 테입들의 2개의 시트들, 양호하게는 4개의 시트들은 중공 물품을 생성하기 위하여 권취되기 전에 함께 적층된다. 함께 적층된 2개 또는 4개의 시트들은 (시트들의) 스택(stack)으로서 기술된다.
양호하게는, 상기 테입들은 (테입들의) 시트에서 단방향으로 배열된다. 단방향은 테입들은 시트 내에서 서로 평행하게 배향된다. 또다른 양호한 실시예에서, 상기 시트는 씨실 및 날실 방향(warp and weft direction)으로 테입들로 제조된 직포 시트이다. 모든 일반적 직조 패턴들은 예를 들어 평직, 능직 또는 수자직에 대해서 가능하다.
스택이 사용되면, 양호하게는 스택의 적어도 하나의 시트, 양호하게는 모든 시트들은 단방향 배열 및/또는 직포 형태의 테입들을 나타낸다.
시트들이 단방향을 가진다면, - 양호하게는 적어도 2개의 시트들은 스택 내에서 벽돌층 배열로 배열되거나 서로 교차된다. 벽돌층 배열에 있어서, 테입들의 배열은 모든 시트에서 동일하고 각 시트의 테입들은 시트의 위 또는 밑에 있는 인접 시트들의 테입들에 오프셋되고, 각 시트의 테입들은 단방향으로 배열된다(이는 평행한 병렬을 의미한다). 양호하게는, 테입들은 한 시트에서 서로의 사이에 내부공간이 없다. 만약 내부공간이 있다면 - 테입들이 제 1 시트에서 이격되어 평행한 병렬로 배열되면, 제 1 시트에 있는 테입들 사이의 내부공간은 양호하게는 테입들의 폭보다 작고, 이후에 테입들은 제 2 시트에서 이격되어 평행한 병렬로 배열되고, 제 2 시트의 위치에서 제 1 시트의 내부공간은 제 2 시트에 있는 테입들에 의해서 덮혀진다. 유용한 벽돌층 배열은 EP 1 868 808 및 WO 2008/040506에 개시되어 있다.
양호하게는, 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머는 테입들에 및/또는 테입들 사이에 필름 형태로 제공된다. 중공 물품을 생성하기 위하여 (테입들의 시트가 사용되지 않고) 테입들 자체가 사용되면, 필름은 양호하게는 테입들의 일 면 또는 양면들에 제공된다. 테입은 일면에 열가소성 수지를 포함하고 다른 면에 열가소성 엘라스토머를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 중공 물품은 테입들의 시트를 권취하여 생성된다. 또한, 상기 시트는 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머의 필름에 의해서 덮혀지고, 상기 시트의 각 표면은 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머 필름으로 덮혀질 수 있다. 시트들의 스택이 사용되면, 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머 필름은 스택의 외면에 그리고/또는 스택에 있는 (테입들의) 시트들 사이에 배열될 수 있다. 필름은 얇은 시트 재료이고, 이는 테입 또는 테입들의 시트를 전체적으로 또는 부분적으로 덮을 수 있다. 양호한 실시예에서, 테입(들) 또는 테입들로 구성된 시트(들)는 필름에 의해서 전체적으로 덮혀진다(이는 테입 표면의 80% 초과를 의미하거나 또는 시트 표면은 필름으로 덮혀진다).
비록 적어도 하나의 테입 또는 테입들로 구성된 시트가 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머에 의해서 덮혀져도, 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머를 갖는 시트 또는 테입의 함침(impregnation)이 일어나지 않는다. 코팅 또는 피복 및 함침 사이의 차이는 코팅 또는 피복 프로세스에서, 단지 테입 또는 시트의 표면이 재료로 코팅된다는 것이다. 함침 단계에서, 코팅 재료는 테입들 또는 시트들 내에 그리고 표면 상에 있다.
열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머는 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 테입들의 용융점 미만의 용융점(예를 들어 145℃)을 가진다. 저밀도 폴리에틸렌은 하나의 유용한 예이다.
중공 물품은 양호하게는 파이프 또는 용기이다. 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 테입들의 화학적 내성으로 인하여, 이러한 용기 또는 파이프가 물, 가스 또는 화학물을 운송하기에 유용할 수 있다. 그럼에도 불구하고, 또한 다른 형상의 물품이 예를 들어, 세일 가스의 운송을 위한 컨테이너 또는 콘크리트 보강물을 위한 부품, 피니싱 로드는 테입들로 형성될 수 있다.
본 발명의 다른 형태는 서두에 기재된 파이프형 중공 물품을 제조하기 위한 방법이다. 이 프로세스에서, 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머로 코팅된 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 테입들의 적어도 하나의 시트는 상기 물품을 생성하기 위하여 맨드릴 상에 권취되고, 테입들의 적어도 하나의 시트 및 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머를 갖는 맨드릴은 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머를 용융시키기 위하여 가열되고, 온도는 150℃ 미만, 양호하게는 135 ℃미만에서 유지된다. 파이프형 중공 물품을 제조하기 위한 방법에 있어서, 초고분자량 폴리에틸렌 테입들의 적어도 하나의 시트는 상기 초고분자량 폴리에틸렌 테입들이 상기 물품의 주요 연장 방향에 대해서 20° 내지 100°의 각도를 갖는 방식으로, 상기 파이프형 중공 물품을 생성하도록 상기 맨드릴 상에 권취된다.
양호하게는, 초고분자량 폴리에틸렌 테입들의 적어도 하나의 시트, 양호하게는 초고분자량 폴리에틸렌 테입들의 시트들의 적어도 절반은 20°내지 100°의 각도로 맨드릴 상에 권취되고, 상기 초고분자량 폴리에틸렌 테입들의 200/110 단평면 방위는 상기 테입들의 주요 연장 방향과 평행하다.
양호하게는, 파이프형 중공 물품을 생성하기 위한 하나 초과의 테입들의 시트가 사용된다. 양호하게는, 상기 시트들은 벽돌층 구성 및/또는 교차 구성으로 배열되고, 상기 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머의 필름은 (테입들의) 시트들의 상단 및/또는 하단에 또는 그 사이에 배열된다.
본 발명의 또다른 형태는 초고분자량 폴리에틸렌 테입들로 구성된 파이프형 중공 물품을 제조하기 위한 프로세스이고, 이 프로세스에서, 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 테입들이 맨드릴 상에 권취되고, 테입들은 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머로 코팅되고, 테입들을 갖는 맨드릴은 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머를 용융시키기 위하여 가열되고, 온도는 150℃ 미만, 양호하게는 135 ℃미만이고, 테입들의 적어도 절반은 상기 맨드릴의 주요 연장 방향에 대해서 20° 내지 100°의 각도로 상기 맨드릴 상에 권취된다.
양호하게는, (상기 맨드릴의 주요 연장 방향에 대해서 20° 내지 100°의 각도로 권취된) 상기 초고분자량 폴리에틸렌 테입들의 200/110 단평면 방위는 테입들의 주요 연장 방향에 평행하다.
양호하게는, (테입들에 의해서 제조된 물품 및 시트들에 의해서 제조된 물품) 양자의 프로세스에서, 테입들의 대략 절반, 양호하게는 테입들의 절반 초과, 및 가장 양호하게는 거의 모든 테입들은 중공 물품을 생성하기 위하여 맨드릴의 주요 연장 방향에 대해서 20° 내지 100°의 각도, 양호하게는 30°내지 95°의 각도 및 가장 양호하게는 45° 내지 90°의 각도로 맨드릴 상에 권취된다.
양호하게는, (테입들에 의해서 제조된 물품 및 시트들에 의해서 제조된 물품) 양자의 프로세스에 대해서, 150℃ 초과의 온도에서 프로세스 단계가 수행되지 않는다. 이는 양자 프로세스들에서 모든 프로세스 단계들이 150 ℃ 미만, 양호하게는 135 ℃미만이다. 150 ℃ 초과의 온도는 테입들의 결정 구조를 파괴하고 따라서 테입들은 높은 인장 강도 및 모듈러스를 상실한다. 따라서, 마무리된 생산품의 파열 압력은 극적으로 감소하고 본 발명에서 기술되고 기술된 바와 같이 입증된 테입들에 의해서 제조된 물품의 파열 압력과 비교가능하지 않다.
양자 프로세스에서, 적용된 테입들은 ASTM D882-00에 따른 1.5 GPa 초과의 인장 강도 및 ASTM D822-00에 따른 100 GPa 초과의 모듈러스 및 적어도 3의 200/110 단평면 방위 파라미터를 갖는다.
양호하게는, 양자 프로세스에서 테입들은 상기 물품에서 중첩 테입들의 적어도 절반의 주요 연장 방향이 서로 상이해지는 방식으로 물품을 생성하도록 권취된다.
(테입들로 제조된) 시트들로 구성된 스택이 사용되면, 적어도 2개의 시트들은 135℃의 온도 및 35 바아의 압력에서 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머 필름으로 처리된다. 얻어진 조성물은 원하는 중공 물품을 생성하기 위하여 맨드릴 또는 임의의 다른 형상의 템플레이트 주위에 권취되거나 또는 압연된다. 차후에, 상기 물품은 최종 중공 물품을 얻기 위하여 열 및 압력 처리된다.
중공 물품을 생성하기 위하여, 양호하게는, 테입들의 시트는 맨드릴 주위에 여러번 권취된다. 맨드릴은 양호하게는 팽창가능하고 가열가능하다. 맨드릴 및 권취 조성물은 몰드에 배치된다. 몰드는 가열된다. 맨드릴을 팽창시킴으로써, 예비 파이프형 물품은 압력 처리된다. 증가된 온도(150℃ 미만) 및 압력 하에서, 최종 물품이 성형된다. 원한다면 - 중공 물품의 매끄러운 내면은 맨드릴에 인접한 테입 층(시트) (그 부분) 안으로 다른 재료(예를 들어, 금속 포일, 나일론)를 도입하거나 또는 내부층의 테입들을 용융시킴으로써 얻어질 수 있다.
양호하게는, 중공 물품은 아라미드형 섬유들(양호하게는 폴리-p-페닐렌 테레프탈아미드(PPTA)) 또는 탄소 섬유들을 보강함으로써 보강될 수 있다. 하나의 양호한 실시예에서, 테입들 또는 테입들의 시트로 제조된 중공 물품은 매트릭스로 코팅된다. 매트릭스는 양호하게는 중공 물품의 외면 상에 배열된다. 매트릭스는 3 미만, 양호하게는 2 미만 및 가장 양호하게는 1 미만의 200/110 단평면 방위 파라미터를 갖는 낮은 모듈러스의 폴리에틸렌으로 제조된다. 매트릭스로 인하여, 중공 물품은 더욱 가요성이 되고, 높은 파열 압력의 내구성이 유지된다. 일 실시예에서, 매트릭스는 액체 형태로 중공 물품 상에 적용된다.
중공 물품을 생성하기 위한 프로세스에서, 중공 물품에 대해서 기술된 시트들에서 테입 방위에 관한 모든 실시예들도 역시 적용가능하다. 또한, 중공 물품을 제조하기 위한 프로세스에 언급한 모든 생성품 형태들도 역시 중공 물품 자체에 대해서 적용가능하다.
본 발명은 예를 참조하여 가장 잘 이해될 수 있고, 본 발명은 예에 의해서 국한되지 않는다.
예 1 :
24 mm의 외경과 1.8 mm의 벽 두께를 갖는 중공 파이프가 제조된다. 중공 파이프는 테입들의 시트들로 제조된다. 각각의 테입은 초고분자량 폴리에틸렌으로 제조되고 2.4GPa의 인장 강도, 50㎛의 두께 및 133mm의 폭을 가진다. 한 시트에서 테입들은 단방향으로 배열되고 인접 시트들에 있는 테입들의 주요 연장 방향은 약 90°만큼 교번한다.
상기 테입들은 다음 프로세스들에 의해서 제조된다:
453 g/l의 벌크 밀도를 갖는 폴리오레핀 분말은 120 바아의 압력에서 등압 프레스에서 압착된다. 압축 후의 밀도는 분말의 압착 시트의 용적 및 하중을 측정하여 결정되었다. 압축은 142 ℃ 미만에서, 양호하게는 135 내지 138 ℃의 영역에서 실행되었다. 분말의 압축 시트는 142 ℃ 및 152 ℃ 부근(에러 바아 2 ℃)의 온도에서 2 단계들로 각각 압연 및 신장되었다.
시트들로 제조된 스택은 다음 구조를 가진다:
스택:
서로의 상단:
10㎛의 두께를 갖는 접착 필름층(수퍼마켓에서 구매한 음식을 포장 또는 덮기 위해 사용된, 저밀도 폴리에틸렌 중합체 점착성 필름 즉, 열가소성 수지)
테입들의 제 1 시트, 테입들의 주요 연장 방향은 테입들의 제 2 시트에서 0°방위에 있고, 테입들의 주요 연장 방향은 제 1 시트에 배열된 테입에 대해서 90°이다.
10㎛의 두께를 갖는 접착 필름층
테입들의 2개의 시트들 사이의 접착층은 저밀도 폴리에틸렌(LDPE)을 포함한다. 테입들의 제 1 및 제 2 시트로부터 제조된 스택은 600초 및 50 바아 압력에 대해서 130℃에서 적층되었다.
스택으로 제조된 파이프:
스택은 맨드릴 주위에 권취되고, (테입들의 제 1 시트) 테입들의 외부 시트의 주요 연장 방향은 맨드릴의 주요 연장 방향에 대해서 약 90°의 각도이다.
맨드릴은 실리콘으로 제조되며 적어도 30분 동안 50 바아 압력처리되고 최대 135 ℃으로 가열되었다. 그후 맨드릴 및 권취 스택은 실온으로 냉각되었고 얻어진 파이프는 맨드릴로부터 인출되었다.
온도는 결코 배향된 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 테입들의 용융점 위로 상승하지 않기 때문에, 테입들의 높은 방위 및 인장 강도 뿐 아니라 인장 모듈러스가 파이프에서 유지되었다. 얻어진 중공 파이프는 큰 강직성을 가져서 세라믹 바닥에 떨어질 때 금속 소리가 난다. 파이프는 22 ℃의 실온에서 ASTM D1599-99에 따라 유압 처리되었다.
얻어진 파이프는 적어도 70초 동안 최대 500 바아의 압력을 지탱할 수 있고, 파이프 내부의 유체 압력은 1분에 1 바아에서 500 바아로 증가하여서, ASTM D1599-99의 섹션 10에 제공된 공식으로 계산된 3083 바아(500 바아의 방사상 압력에 대한)의 최대 후프 응력을 유도한다. 측정은 22 ℃에서 수행된다.
비교예 1:
비교예는 EP 223252에 따른 파이프의 테입들은 ASTM D882-00에 따른 1.5 GPa 초과의 인장 강도 및 ASTM D822-00에 따른 100 GPa 초과의 모듈러스 및 적어도 3의 200/110 단평면 방위 파라미터를 갖지 않는 것을 나타낸다.
제 1 시도에서 예 1에 따른 파이프가 생성되었다. 상기 파이프는 EP 223252의 적용된 프로세스 온도에 따라서 최대 180℃까지 가열되었다. 온도로 인하여, 파이프는 형태를 상실하고 압력 측정이 이루어질 수 없다.
제 2 시도에서, 예 1에 따른 한 시트의 테입들이 생성되었다. 이 시트는 EP 223252의 적용된 프로세스 온도에 따라서 최대 180℃까지 가열되었다. 온도로 인하여, 시트에 있는 테입들은 도 5에서와 같이 5.98 내지 0.51의 초기값으로부터 그 단평면 방위 파라미터 200/100를 상실하고 표 1은 나타낸다.
샘플 I 110(모듈러스) I 200(모듈러스) 비I 200/I 110
예 1 16034.0 95949.2 5.98
비교예 1 17102.2 8806.5 0.51
표 1에서 볼 수 있는 바와 같이, 비교예의 테입들은 180℃의 프로세스 온도로 인하여 200/110 단평면 방위 파라미터를 상실한다. 비록, 예 및 비교예의 테입들은 개시 재료로서 동일하지만, 처리 조건들은 테입들의 기계적 거동을 변화시킨다. 이러한 테입들은 예에 따른 테입들과 비교가능하지 않은 악화된 인장 강도 및 모듈러스를 가진다.
추가 예들:
중공 파이프들은 테입들의 시트들로부터 제조된다. 각각의 테입은 UHMWPE(초고분자량 폴리에틸렌)로 제조되고 2.4GPa의 인장 강도, 50㎛의 두께 및 133mm의 폭을 가진다. 한 시트에 있는 테입들은 단방향으로 배열된다.
테입들은 다음 프로세스에 의해서 제조된다:
453 g/l의 벌크 밀도를 갖는 폴리오레핀 분말은 120 바아의 압력에서 등압 프레스에서 압착된다. 압축 후의 밀도는 분말의 압착 시트의 용적 및 하중을 측정하여 결정되었다. 압축은 142 ℃ 미만에서, 양호하게는 135 내지 138 ℃의 영역에서 실행되었다. 분말의 압축 시트는 142 ℃ 및 152 ℃ 부근(에러 바아 2 ℃)의 온도에서 2 단계들로 각각 압연 및 신장되었다.
시트들로 제조된 스택은 다음 구조를 가진다:
스택:
서로의 상단:
10㎛의 두께를 갖는 접착 필름층
테입들의 제 1 시트
테입들의 제 2 시트
10㎛의 두께를 갖는 접착 필름층
테입들의 제 1 및 제 2 시트로부터 제조된 스택은 600초 및 50 바아 압력에 대해서 130℃에서 적층되었다.
스택으로 제조된 파이프:
스택은 맨드릴 주위에 권취되었다.
맨드릴은 실리콘으로 제조되며 적어도 30분 동안 50 바아 압력처리되고 최대 135 ℃으로 가열되었다. 그후 맨드릴 및 권취 스택은 실온으로 냉각되었고 얻어진 파이프는 맨드릴로부터 인출되었다.
온도는 결코 배향된 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 테입들의 용융점 위로 상승하지 않기 때문에, 테입들의 높은 방위 및 인장 강도 뿐 아니라 인장 모듈러스가 파이프에서 유지되었다(표 2에서 비교예 Ⅳ의 제외). 얻어진 중공 파이프는 큰 강직성을 가져서 세라믹 바닥에 떨어질 때 금속 소리가 난다. 파이프는 22 ℃의 실온에서 ASTM D1599-99에 따라 유압 처리되었다.
파열 압력은 ASTM D1599-99에 따라 측정되었다. 파이프 내부의 유체는 1분에서 1 바아에서 500 바아까지 증가하여, ASTM D1599-99의 섹션 10에 제공된 공식으로부터 계산된 3083 바아(500 바아의 방사상 압력에 대한)의 최대 후프 응력을 유도한다. 측정은 22 ℃에서 수행된다.
예/비교예
 권취각[°]
테입 대 파이프		 권취각[°]
중첩 테입들		 재료 접착 필름 압력전
외경[mm]		 압력후
외경[mm]		 즉시 파열 압력[바아] 변화 직경
[%]
예Ⅱ +/-45 0/90 HDPE 24 24.3 1000 1.25
예 Ⅲ +/-45 0/90 HDPE 24 24.3 1000 1.25
비교예 Ⅱ 90 0 HDPE 24 - 13 -
비교예 Ⅲ 45 0 HDPE 24 - 17 -
비교예 Ⅳ +/-45 0/90 HDPE 24 - 15 -
예 Ⅱ 및 예 Ⅲ에서, 테입들은 층들(시트들)에서 단방향으로 배열되고, 각 층은 45°의 각도로 파이프를 생성하도록 맨드릴 주위에 권취된다. 테입들의 200/110 단평면 방위는 테입들의 주요 연장 방향과 평행하고 따라서 테입들의 200/110 단평면 방위는 얻어진 파이프의 주요 연장 방향과 45°의 각도이다. (상이한 테입 층들에 있는) 중첩 테입들은 서로에 대해서 90°의 각도를 가지며, 이는 테입층들이 교차한다는 것을 의미한다(도 2 참조). 얻어진 파이프들은 양쪽 예들에서 테입들의 4개의 교차층들에 의해서 제조되고 외경에서 상당한 변화없이 1000 바아의 파열 압력을 지탱한다. 이는 예 Ⅱ 및 예 Ⅲ에 따라 얻어진 파이프는 고차원 안정성을 특징으로 한다는 것을 의미한다. 예 Ⅱ, 예 Ⅲ 및 예 IV의 비교예[비교예 Ⅱ, 예 Ⅲ 및 예 IV]에서, 동일 종류의 테입들이 예 Ⅱ 및 예 Ⅲ에 대해서 사용된다. 테입들은 층 내에서 단방향으로 배열되고, 또한 테입들의 200/110 단평면 방위는 테입들의 주요 연장 방향과 평행하다. 비교예Ⅱ에서, 모두 4개의 테입 층들은 90°의 각도로 맨드릴 상에 권취된다. 이는 얻어진 파이프 내의 모든 테입들이 파이프의 주요 연장 방향에 대해 90°의 각도를 가진다. 파이프 내의 중첩 테입들은 서로의 사이에 각도를 갖지 않는다. 이러한 파이프는 13 바아의 파열 압력을 인가함으로써 파괴된다. 외경은 파열 압력을 인가한 후에는 측정될 수 없다. 비교예 Ⅲ에서, (4개의 테입 층들에 배열된) 모든 테입들은 맨드릴의 주요 연장 방향에 대해서 45°의 각도로 맨드릴 상에 권취된다[따라서 테입들의 주요 연장 방향은 얻어진 파이프의 주요 연장 방향에 대해서 45°의 각도이다]. 얻어진 파이프 내의 중첩 테입들은 서로의 사이에 각도가 없다. 또한, 이러한 비교예에서, 얻어진 파이프는 17 바아의 파열 압력을 인가하여 파열된다. 파열 압력을 인가한 후에는 외경이 측정될 수 없다. 비교예 IV에서, 파이프는 파이프가 대략 최대 180℃의 온도로 가열되는 것을 제외하면 예 Ⅱ 및 예 Ⅲ에 대해서 기술된 것과 동일 방식으로 제조되었다. 파이프가 냉각된 후에, 파열 압력이 파이프에 인가되었다. 파이프는 15 바아의 파열 압력을 인가함으로써 파열된다. 추가 측정은 행해지지 않았다. 파이프의 열처리로 인하여, 파이프 내의 테입들의 200/110 단평면 방위는 사라지고 따라서 파열 압력은 안정된다. 그러므로, 비교예 IV는 또한 비배향된 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 테입들로 제조된 파이프는 높은 파열 압력을 지탱하지 않는다는 것을 나타낸다.
본 발명은 하기 도 1 내지 도 5를 참조할 때 가장 잘 이해될 수 있다. 도면들은 양호한 실시예를 기술하도록 의도된 예들이고 첨부된 청구범위에 기재된 본 발명의 범주를 제한하는 임의의 방식으로 해석되지 않아야 한다.
도 1은 파이프형 중공 물품을 제조하기 위한 맨드릴을 개략적으로 도시하는 도면으로서, 상기 맨드릴 주위에서 하나의 테입가 권취되는 도면.
도 2는 파이프형 중공 물품을 제조하기 위한 맨드릴을 개략적으로 도시하는 도면으로서, 상기 맨드릴 주위에서 한 시트의 테입들이 권취되는 도면.
도 3은 열가소성 필름을 갖는 한 시트의 테입들을 도시하는 도면.
도 4는 테입들로 제조된 물품을 도시하는 도면.
도 5는 예에 따른 파이프와 비교예에 따른 시트의 x-레이 회절 결과를 도시하는 도면.
도 1에 있어서, 주요 연장 방향(8)을 갖는 맨드릴(6)이 도시되고, 이러한 맨드릴(6) 주위에는, 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE)으로 제조된 테입(2)이 권취된다. 테입(2)은 주요 연장 방향(7)을 가지며 맨드릴(6) 주위의 권취는 테입(2)의 주요 연장 방향(7)이 맨드릴(6)의 주요 연장 방향(8)에 관하여, 20°내지 60°, 양호하게는 대략 53°의 각도(5)가 되도록 행해진다. 맨드릴(6)의 주요 연장 방향(8)은 (도 1에 도시되지 않은) 얻어진 물품(1)의 주요 연장 방향과 동일하다는 것이 명확해야 한다.
도 2는 테입(2)으로 구성된 시트들(3, 3')로 구성된 스택(9)을 도시한다. 제 1 시트(3)는 단방향 배열(수직)의 테입들(2)을 포함하고 제 2 시트(3')[단지 2개의 테입들(2)을 갖는 것으로 표시됨]는 제 1 시트(3)를 교차한다. 이는 제 1 시트(3)의 테입(2)이 제 2 시트(3')의 테입(2)에 각도(양호하게는 90°)를 형성한다. 스택(9)의 양 표면들에는, 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머의 필름(4)(도 2에서 미도시) 또는 포일이 코팅된다. 또한, 이러한 필름(4)은 제 1 시트(3) 및 제 2 시트(3') 사이에 배열된다. 스택(9)은 맨드릴(6) 주위에 권취되고, 테입(2)의 주요 연장 방향은 맨드릴(6)의 주요 연장 방향(8)에 대해서 대략 53° 및 37°의 각도(5,5')를 이룬다. 하나의 다른 예에서, 스택(9)은 이러한 방식으로 맨드릴(6) 주위에 권취되고, 제 2 시트(3')의 테입(2)이 맨드릴(6)의 주요 연장 방향(8)에 대해서 90 °의 각도를 가진다.
도 3에서, 스택(9)은 분해도로 도시된다. 본 예에서, 스택(9)은 제 1 시트(3) 및 제 2 시트(3')를 포함한다. 제 1 시트(3)의 테입(2)은 제 2 시트(3')의 테입(2)과 대략 90°의 각도로 배열된다. 또한, 제 1 시트(3) 및 제 2 시트(3')의 테입(2)들 사이에서는 다른 각도, 예를 들어 45°도 가능하다. 스택(9)의 상단 및 하단에는 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머의 필름(4) 또는 포일이 제공된다. 또한 제 1 시트(3) 및 제 2 시트(3') 사이에는, 필름(4) 또는 포일이 배열된다. 스택(9)이 직포 시트 또는 직포 및 단방향 시트들의 조합에 의해서 축적되면, 필름(4) 또는 포일은 동일 위치에 배열될 수 있다.
도 4는 파이프형 중공 물품(1)을 도시하고, 본 예에서, 파이프(1)[2개의 개구(10)를 가짐]는 맵핑된다. 파이프(1)는 테입(2)에 의해서 제조되고, 테입(2)은 파이프(1)에 있는 테입(2)의 주요 연장 방향이 파이프(1)의 주요 연장 방향(8)에 대해서 대략 50°의 각도를 형성하도록 파이프(1)에 배열된다. 또한 테입(2)은 파이프(1)의 주요 연장 방향(8)에 대해서 대략 90°의 각도를 갖는 것이 가능하다.
도 5는 예에 따른 파이프(1)의 X-레이 회절(XRD) 및 비교예에 따른 시트(3)를 도시한다. 샘플로서의 시트(3)는 곡선(A)에 도시된 상당한 무정질 컨트리뷰션(amorphous contribution)을 가지며 곡선(B)에서 강한 단평면 방위 파라미터를 나타내는 예에 따른 파이프(1)보다 무작위 조직(random texture)에 더욱 가깝다. 화살표(11)는 곡선(A)에서 더욱 무정질 분포를 특징으로 한다. 10.3만큼 증배된 곡선(A)은 180℃의 프로세스 온도에서 처리된 파이프(1)를 지칭한다.
1 파이프형 중공 물품(파이프)
2 테입
3 테입들의 제 1 시트
3' 테입들의 제 2 시트
4 필름
5 각도
5' 각도
6 맨드릴
7 테입의 주요 연장 방향
8 맨드릴/파이프형 중공 물품의 주요 연장 방향
9 스택[시트들(3, 3')로 제조됨]
10 개구
11 화살표
A 곡선
B 곡선

Claims (15)

  1. 초고분자량 폴리에틸렌(UHMWPE) 테입들(2) 및 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머로 제조된 파이프형 중공 물품(1)으로서, 상기 물품(1)에서 상기 테입들(2)은 상기 물품(1)을 생성하도록 권취되는, 상기 파이프형 중공 물품(1)에 있어서,
    상기 테입들(2)은 ASTM D882-00에 따른 1.5 GPa 초과의 인장 강도 및 ASTM D822-00에 따른 100 GPa 초과의 모듈러스(modulus) 및 적어도 3의 200/110 단평면 방위 파라미터를 갖고, 상기 물품(1)에 있는 상기 테입들(2)의 적어도 절반의 주요 연장 방향(7)은 상기 물품(1)의 주요 연장 방향(8)에 대해서 20°내지 100°의 각도(5)에 있고, 상기 테입들의 적어도 절반은 상기 테입들(2)의 주요 연장 방향(7)과 평행한 200/110 단평면 방위를 갖고 상기 물품(1)에서 중첩 테입들(2)의 적어도 절반의 주요 연장 방향(7)들은 서로 상이한 것을 특징으로 하는 파이프형 중공 물품(1).
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 2개의 중첩 테입들(2)의 주요 연장 방향(7)은 서로에 대해서 45° 내지 130°의 각도인, 파이프형 중공 물품(1).
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 물품(1)은 ASTM D1599-99에 따라 측정된 적어도 70 초 동안 400 바아 초과의 파열 압력을 지탱하는, 파이프형 중공 물품(1).
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테입들(2)은 10 mm 초과의 폭과 0.5 mm 미만의 두께를 갖는, 파이프형 중공 물품(1).
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열가소성 수지 및/또는 상기 열가소성 엘라스토머는 필름(4)의 형태로 상기 테입들(2) 사이에 그리고/또는 상기 테입들에 제공되는, 파이프형 중공 물품(1).
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 물품(1)은 상기 물품(1)을 생성하도록 권취되는 상기 테입들(2)의 적어도 하나의 시트(3)를 포함하는, 파이프형 중공 물품(1).
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 테입들(2)의 적어도 하나의 시트(3)는 적어도 하나의 열가소성 수지 및/또는 상기 열가소성 엘라스토머 필름(4)에 의해서 피복되는, 파이프형 중공 물품(1).
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,
    상기 물품(1)은 상기 테입들(2)의 적어도 2개의 시트들(3,3')을 포함하고, 상기 열가소성 수지 및/또는 상기 열가소성 엘라스토머 필름(4)은 상기 테입들(2)의 2개의 시트들(3,3') 사이에 있는, 파이프형 중공 물품(1).
  9. 제 6 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테입들(2)의 적어도 하나의 시트(3)는 상기 테입들(2)의 단방향 시트(3)이거나 또는 상기 테입들(2)은 상기 시트(3)를 형성하도록 직조되는, 파이프형 중공 물품(1).
  10. 제 6 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테입들(2)의 적어도 2개의 시트들(3,3')은 서로 교차되거나 또는 상기 적어도 2개의 시트들(3,3')은 벽돌층 배열(brick layer arrangement)인, 파이프형 중공 물품(1).
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중공 물품(1)은 파이프(1) 또는 용기(vessel)인, 파이프형 중공 물품(1).
  12. 파이프형 중공 물품(1)의 제조 프로세스로서, 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머로 코팅된, 초고분자량 폴리에틸렌 테입들(2)의 적어도 하나의 시트(3)는 상기 물품(1)을 생성하도록 맨드릴(6) 상에 권취되는, 상기 파이프형 중공 물품(1)의 제조 프로세스에 있어서,
    상기 테입들(2)의 적어도 하나의 시트(3) 및 상기 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머를 갖는 상기 맨드릴(6)은 상기 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머를 용융시키도록 가열되고, 그 온도는 150℃ 미만이고, 상기 초고분자량 폴리에틸렌 테입들(2)의 적어도 하나의 시트는 상기 초고분자량 폴리에틸렌 테입들(2)이 상기 물품(1)의 주요 연장 방향(8)에 대해서 20° 내지 100°의 각도(5)를 갖는 방식으로, 상기 파이프형 중공 물품(1)을 생성하도록 상기 맨드릴(6) 상에 권취되는 것을 특징으로 하는 파이프형 중공 물품(1)의 제조 프로세스.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 테입들(2)의 하나 초과의 시트들(3,3')이 사용되고, 상기 테입들(2)의 시트들(3,3')은 교차 구성 및/또는 벽돌 층 구성으로 배열되고, 상기 열가소성 수지 및/또는 상기 열가소성 엘라스토머의 필름(4)은 상기 테입들(2)의 시트들(3,3')의 사이, 상단 및/또는 하단에 배열되는, 파이프형 중공 물품(1)의 제조 프로세스.
  14. 초고분자량 폴리에틸렌 테입들로 제조된 파이프형 중공 물품(1)의 제조 프로세스로서, 상기 초고분자량 폴리에틸렌 테입들(2)은 맨드릴(6) 상에 권취되고, 상기 초고분자량 폴리에틸렌 테입들(2)은 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머로 코팅되는, 상기 파이프형 중공 물품(1)의 제조 프로세스에 있어서,
    상기 테입들(2) 및 상기 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머를 갖는 상기 맨드릴(6)은 상기 열가소성 수지 및/또는 열가소성 엘라스토머를 용융시키도록 가열되고, 그 온도는 150℃ 미만이고, 상기 초고분자량 폴리에틸렌 테입들(2)의 적어도 절반은 상기 맨드릴(6) 주위에 권취되고 상기 테입들(2)의 주요 연장 방향(7)은 상기 맨드릴의 주요 연장 방향(8)에 대해서 20° 내지 100°의 각도에 있는 것을 특징으로 하는 파이프형 중공 물품(1)의 제조 프로세스.
  15. 제 12 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 테입들(2)은 ASTM D882-00에 따른 1.5 GPa 초과의 인장 강도 및 ASTM D822-00에 따른 100 GPa 초과의 모듈러스 및 적어도 3의 200/110 단평면 방위 파라미터를 갖고 그리고/또는 상기 테입들은 상기 테입들(2)의 200/110 단평면 방위가 상기 테입들(2)의 주요 연장 방향(7)과 평행한 방식으로 상기 물품(1)을 생성하도록 권취되는, 파이프형 중공 물품(1)의 제조 프로세스.
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